水杨酸及其酯类化合物在不同溶剂中吸收光谱和荧光光谱的研究

本工作测定了水杨酸和水杨酸甲酯在不同溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,并按在不同温度下测得的结果计算出它们在不同溶剂中平衡过程的函变△H.数据表明,在质子溶剂中,上述化合物有较小的△H值,即形成的分子内氢键只有较低的稳定性.根据这些结果可对该类化合物在不同溶剂中形成内氢键的能力作出恰当的评价.     

2-[2,4-二羟基苯甲酰]苯甲酸金属盐的合成、表征及其光稳定能力研究

本工作合成了多种含不同过渡金属离子的络合物——2-[2,4-二羟基苯甲酰]苯甲酸钴、镍、锰金属盐.对它们进行了详细表征和光稳定能力进行了实际评价,结果表明这类化合物有很好的光稳定能力,并指出含锰离子的络合物具有最佳光稳定能力是由于锰离子对原有的分子内氢键结构破坏最小所致.     

β-二酮类化合物的光互变异构化反应

对三种β-二酮类化合物的光异构化反应进行了研究,并对它们在光照后产生单重态氧的能力进行了测定。该类化合物产生单重态氧的能力与其光异构化为酮式结构的能力成正比,因此凡易于进行光酮化反应的体系,可作为光敏化剂,而不易于进行该反应者,可作为光稳定剂。     

氧化蒽基二吲哚基甲烷显色现象的研究

通过两步反应合成了两个具有显色特性的化合物:氧化2-蒽基二吲哚基甲烷(2-AnBIM)和氧化9-蒽基二吲哚基甲烷(9-AnBIM).比较了它们在不同非质子溶剂、不同阴离子和酸性环境中的光谱行为.在非质子溶剂中,发现这两种化合物仅在CCl₄中有很大的红移,该红移现象的本质尚不清楚.浓度效应与NMR证据均表明在CCl₄中化合物存在基于氢键的分子间相互作用.在含有不同阴离子的乙腈中,2-AnBIM对F^-离子有选择性响应,而9-AnBIM则对F^-、Cl^-和Ac^-等阴离子均有响应;在质子性溶剂中二者均只对HSO₄^-有选择性响应.2-AnBIM与9-AnBIM在77 K下有荧光发射,而平面性较好的2-AnBIM具有较低的发射能级与较强的发光效率.室温下二者均无明显的荧光发射,这可能与激发态下快速的质子转移导致分子共轭、共平面程度降低有关.     

几种二醇与非质子溶剂相互作用的红外光谱研究

测定了1，2-乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇和1，6-己二醇在CCl4中分别与十几种非质子溶剂相互作用的红外光谱，通过考察频率位移的变化，定量地研究了二醇分子内氢键与分子间氢键的协同效应．在四氯化碳介质中，乙二醇、1，2-丙二醇和1，4-丁二醇体系中存在明显的氢键协同效应。利用红外光谱数据，估算了常温下二醇分子内缔体与非质子溶剂的交叉缔合常数，其数值大于一元正链醇与相应溶剂的交叉缔合常数．     

含有两个香豆素的α,ω-双发色团长链化合物的光环合加成反应

本文研究了含有两个香豆素的α,ω双发色团长链化合物在溶液中的光环合加成反应, 结果表明: 标题化合物有着不同于单体香豆素的光化学行为, 即它能在低浓度及非极性溶剂内发生分子内的光二聚反应。此外, 通过高分辨核磁共振谱对产物立体化学的研究发现, 反应无论是在极性溶剂或非极性溶剂中进行或反应中是否加入了三重态敏化剂。所得产物均为顺式头-头分子内二聚结构。对反应机制进行了初步讨论。     

基于2-脲基-4[1氢]-嘧啶酮AADD四氢键体系的光谱行为研究

基于互补型四氢键体系缔合常数大、稳定性高的特点,本论文设计合成了一系列2-脲基-4[1氢]-嘧啶酮的衍生物分子,N-[(正丁基氨基)甲酰基]- 5-(9-蒽甲基)-6-甲基异胞嘧啶(An-MeUP)、N-[(正丁基氨基)甲酰基]-5-(β-萘甲基)-6-甲基异胞嘧啶(NaMeUP)、N-[(正丁基氨基)甲酰基]-6-(4-二甲氨基)苯基异胞嘧啶(DMAUP),发现这类分子在二氯甲烷或氯仿溶液中通过AADD四氢键作用形式存在.稳态和时间分辨技术揭示出2-脲基-4 [1氢]-嘧啶酮的衍生物分子具有丰富的光谱性质,能对光、质子、氟离子等外界的刺激产生高灵敏度的响应,为进一步开发其在超分子化学中的应用打下基础.     

1,3,5-三芳基-2-吡唑啉化合物光物理行为的研究

合成了一组带不同取代基的三芳基吡唑啉化合物,对它们在不同极性溶剂中的光物理行为(如荧光量子产率,荧光寿命等)进行了测定指出:这类化合物在光的激发下除存在有分子内共轭条件下的电荷转移行为外,还存在着分子内非共轭条件下的电子转移,本工作还以三芳基吡唑啉化合物为猝灭剂对氧鎓盐的荧光猝灭能力进行了研究,并对所得结果作了讨论。     

取代氧翁盐化合物的分子内电荷转移和光谱行为的研究

合成了一组带不同取代基的2,4,6-三芳基氧翁盐化合物, 对它们在不同溶剂中的光物理行为进行了研究表明: 取代基的性质(推或拉电子)和位置(X轴或Y轴)对化合物的发光有很大影响。本工作还利用荧光去偏振方法研究了氧翁盐化合物分子内的能量转移以及通过加入三氟醋酸使叔胺季铵盐化方法, 为这类化合物提供了在非水溶剂中作为荧光指示剂应用的可能性。     

取代氧翁盐化合物的分子内电荷转移和光谱行为的研究

合成了一组带不同取代基的2,4,6-三芳基氧翁盐化合物, 对它们在不同溶剂中的光物理行为进行了研究表明: 取代基的性质(推或拉电子)和位置(X轴或Y轴)对化合物的发光有很大影响。本工作还利用荧光去偏振方法研究了氧翁盐化合物分子内的能量转移以及通过加入三氟醋酸使叔胺季铵盐化方法, 为这类化合物提供了在非水溶剂中作为荧光指示剂应用的可能性。     

溶剂对三苯二噁嗪化合物荧光性能的影响

本文测试了两个三苯二(口恶)嗪化合物在18种溶剂中的电子吸收光谱和荧光发射光谱。计算了这些化合物的荧光量子产率。发现化合物的荧光光谱的ν_max^F与溶剂的(n²-1)/(2n²+1)和E_T(30)以及化合物的荧光光谱的Stokes位移△ν_s与溶剂的E_T(30)均存在着良好的线性关系。醇类溶剂与溶质间的氢键作用以及含卤素溶剂的“外部重原子效应”导致化合物的荧光量子产率明显减小。     

聚乙烯醇接枝微粒对黄酮类物质的吸附特性

以硅胶表面接枝有聚乙烯醇(PVA)的接枝微粒PVA/SiO₂为固体吸附剂, 对槲皮素和芦丁2种黄酮类化合物进行了吸附研究, 结果表明, 由于接枝微粒PVA/SiO₂表面含有高密度的羟基, 使得该接枝微粒与黄酮类化合物分子之间可形成多位点的常规氢键和π型氢键, 溶剂的竞争吸附对黄酮化合物的吸附容量产生很大的影响. 以弱极性的1,2-二氯乙烷(DCE)为溶剂时, 几乎不存在溶剂的竞争吸附, 槲皮素和芦丁具有最高的吸附容量, 分别为0.32 mmol/g(96 mg/g)和0.23 mmol/g(140 mg/g); 而在质子溶剂乙醇中, 强烈的溶剂竞争吸附使两者的吸附容量降至0.22 mmol/g(65 mg/g)和0.14 mmol/g(87 mg/g). 升高温度会减弱氢键作用, 甚至使氢键断裂, 导致吸附容量减小. 质子溶剂中电解质的存在, 对吸附作用产生负性影响. 功能微粒PVA/SiO₂对黄酮类化合物的吸附为放热过程, 且为焓驱动的吸附过程.     

XH-NH3(X=F,Cl,Br)质子传递的溶剂效应:簇模型,连续介质模型和离散-连续组合模型的比较

分别采用分子簇模型、连续介质模型和离散-连续组合模型研究了XH-NH3(X=F,Cl,Br)分子内质子传递的溶剂效应．结果表明,对于弱酸性化合物FH-NH3,其溶剂效应主要为短程作用,3个H2O分子即可使其发生质子传递,而简单的连续介质模型得到的仍为分子化合物形式,需进一步包含溶剂效应短程作用．对于强酸性化合物ClH-NH3和BrH-NH3,较弱的溶剂效应即可促使其发生质子传递,分子簇模型和连续介质模型均可合理描述,且与离散-连续组合模型的结果相近．离散-连续组合模型既在从头算水平考虑了溶质分子和第一溶剂化层中溶剂分子间的短程作用,又包含了溶剂效应的长程静电作用,能更准确地描述溶剂化作用,且对弱酸性化合物和强酸性化合物体系均适用．     

取代氧鎓盐化合物的分子内电荷转移和光谱行为的研究

合成了一组带不同取代基的2,4,6-三芳基氧鎓盐化合物,对它们在不同溶剂中的光物理行为进行了研究表明:取代基的性质(推或拉电子)和位置(X轴或Y轴)对化合物的发光有很大影响.本工作还利用荧光去偏振方法研究了氧鎓盐化合物分子内的能量转移以及通过加入三氟醋酸使叔胺季铵盐化方法,为这类化合物提供了在非水溶剂中作为荧光指示剂应用的可能性.     

不对称β-二酮分子内氢键及酮-烯醇互变异构的~1H NMR研究

研究了一系列二芳甲酰甲烷化合物在不同溶剂中的分子内氢键及酮-烯醇互变异构平衡。δ_(OH)和lgK与取代基常数(σ)之间均有良好的线性关系存在。+I和+R取代基使分子内氢键增强,而使烯醇式含量降低。     

β-二酮化合物光稳定行为的研究

研究了β-二酮类化合物二苯甲酰甲烷、苯甲酰丙酮、对苯二甲酰乙酸乙酯的光稳定行为,在β-二酮类化合物的溶液中存在着烯醇式和酮式平衡。当以紫外光进行辐照时,烯醇式异构体不断减少,酮式的含量则不断增多。由于这些化合物有不同的互变异构化过程以及不同的氢键形成能力,因此,它们对高聚物有着不同的稳定化能力。我们提出的二苯甲酰甲烷的光稳定机理,不同于Otterstedt提出的机理。新的统一的光稳定机理尚待进一步深入研究.     

分子内氢键 Ⅰ.分子内氢键的PMO研究

脂肪族化合物的分子内氢键与分子间氢键无论在性质和强度上都没有明显的区别,而在共轭体系中的分子内氢键强度却可成倍地大于类似官能团间的分子间氢键,这为应用PMO方法来研究含杂交替烃体系中的分子内氢键提供了可能性.观察到如下规律:对于相同官能团的一系列化合物,分子内氢键的强度主要决定于给予原子上的电荷密度,电荷密度越大,内氢键越强;在非键分子轨道系数相同的情况下,共轭体系越大,内氢键越强.当分子中有脂并环取代基时不服从上述规律.这种脂并环取代基有时会增强内氢键的强度.     

某些香豆素酮类化合物三重态最低能级特性的判别

芳酮类敏化剂的最低激发三重态的特性对其光还原反应的能力往往起着决定性的作用。本文通过对五种香豆素酮类化合物发射光谱行为的研究,明确了它们激发三重态(T₁)的特性,指出化合物3-苯甲酰基香豆素、对苯二甲酰基二香豆素和3,3-二香豆素甲酮的T₁态主要为n,n^*特性,而3-呋喃甲酰基香豆素及3-噻吩甲酰基香豆素的T₁态具有n,n^*和π,π^*混合的特性。     

双-β-萘甲基二胺及其衍生物的荧光光谱及分子内激发态复合物的形成

我们合成了N,N'-二甲基-二-β-萘甲基乙二胺(Ⅰ),N,N'-二甲基-二-β-萘甲基丙二胺(Ⅱ),N,N'-二-β-萘甲基哌嗪(Ⅲ)三个化合物,并测定了它们的荧光光谱。结果表明,它们既能形成分子内激基缔合物(excimer),又能形成分子内激基复合物(exciplex),与溶剂极性有关。在极性较大的溶剂如乙腈和甲醇中,由于激基复合物几乎完全解离因而不发射荧光,这时观察到的荧光峰蓝移而且强度增加,可以认为,这是激基缔合物存在的证明。这三个化合物的分子内激基缔合物形成的难易程度按Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ的次序依次递降。     

含硝基二代光致变色液晶树枝状大分子的光化学研究

研究了树外围含36个硝基偶氮苯端基新型二代碳硅烷光致变色液晶树枝状大分子(G₂)在溶液中的最大吸收波长, 摩尔消光系数, 反-顺光异构化反应速率常数, 热回复异构化反应速率常数, 光化学回复异构化反应平衡常数及速率常数. G₂的光致变色反应速率常数的数量级为10^－1 s^－1, 而含偶氮端基侧链聚硅氧烷的光致变色反应速率常数的数量级为10^－8 s^－1, 因此, 液晶树枝状大分子的光响应速率比后者快10⁷倍. G₂的光化学回复异构化反应平衡常数k_t/k_c为1.77～1.97, 有作为光控开关材料的应用前景.