卤素取代与溶剂效应对荧光素的荧光光谱的影响

基于卤族元素对荧光素荧光性能的影响作用,采用甲磺酸为催化剂,分别以4-卤代(氟、氯、溴)间苯二酚为原料通过Friedel-Crafts酰化/环化脱水反应合成了2',7'-二卤代荧光素(DFF、DCF、DBF)。分析了不同卤族元素取代对荧光素的紫外-可见吸收和荧光发射光谱的影响,结果表明,与荧光素光谱相比,氟原子和氯原子取代对增强荧光发射强度效果明显,溴原子的引入降低荧光发射强度。考察了荧光染料浓度对其荧光强度的影响,结果发现,三种卤代荧光染料的浓度在1×10-5mol/L时均具有最大荧光发射强度。研究了染料的溶剂效应,发现荧光光谱随溶剂类型而变化,在极性溶剂中染料的荧光强度高、荧光发射波长较长,此外,在极性质子溶剂中斯托克斯位移比极性非质子溶剂中的大。     

卤素取代与溶剂效应对荧光素荧光光谱的影响

基于卤族元素对荧光素荧光性能的影响作用,采用甲磺酸为催化剂,分别以4-卤代(氟、氯、溴)间苯二酚为原料通过Friedel-Crafts酰化/环化脱水反应合成了2',7'-二卤代荧光素(DFF、DCF、DBF)。分析了不同卤族元素取代对荧光素的紫外-可见吸收和荧光发射光谱的影响,结果表明,与荧光素光谱相比,氟原子和氯原子取代对增强荧光发射强度效果明显,溴原子的引入降低荧光发射强度。考察了荧光染料浓度对其荧光强度的影响,结果发现,三种卤代荧光染料的浓度在1×10-5mol/L时均具有最大荧光发射强度。研究了染料的溶剂效应,发现荧光光谱随溶剂类型而变化,在极性溶剂中染料的荧光强度高、荧光发射波长较长,此外,在极性质子溶剂中斯托克斯位移比极性非质子溶剂中的大。     

新型可溶性酞菁的合成和光致发光及电致发光性质

以3(4)-硝基邻苯二腈和对甲氧基苯酚为原料, 经过两步反应合成了α(β)-四(4-甲氧基苯氧基)酞菁锌, 通过谱学方法和元素分析表征了其结构. 比较研究其溶液和旋涂膜的紫外可见光谱、光致发光光谱和固体薄片的光致发光光谱. 并以其旋涂膜为发光层制备了电致发光器件, 研究其电致发光性质. 结果表明, 固态酞菁材料与其溶液的荧光发射波长相比均向长波方向移动了145 nm以上, 而且都有不同程度的宽展. 在固态下β-位取代酞菁荧光发射波长红移的程度比α-位取代酞菁大. 电致发光光谱的发射波长和其旋涂膜的光致发光光谱的发射波长基本一致, 大约在856和862 nm左右. 在固态下酞菁分子排列紧密, 分子间相互作用增强导致了荧光发射波长的巨大红移.     

α-和β-四烷氧取代酞菁的合成及性能研究

利用3-烷氧取代邻苯二腈和4-烷氧取代邻苯二腈与相应的金属盐反应制备了两大系列(α-和β-)四烷氧取代酞菁.讨论了温度对中间体烷氧取代邻苯二腈合成的影响,探讨了酞菁的两种环合方法,并对β-烷氧酞菁的环合历程进行了初步的考察.研究了不同取代位置和酞菁的最大吸收波长之间的关系,结果表明, α-取代烷氧取代酞菁导致λmax红移值较大,而相应β位取代情况下红移值较小,说明给电子基团在α位对酞菁骨架的π共轭结构微扰作用比β位大.同时研究了溶解度及热失重与酞菁结构的关系.     

可溶性镍酞菁的光谱特性研究

利用UV-Vis吸收光谱、荧光光谱及半经验ZINDO/S方法,研究了4种可溶性镍酞菁(FPcNi、MePcNi、iBPcNi、iPPcNi)的电子吸收光谱和荧光光谱.研究结果表明:随着取代基的供电子能力增加,酞菁的最大吸收波长(λ_max)和发射波长(λ_em)发生红移,摩尔消光系数变小;随着溶液浓度增大,酞菁聚集体浓度增大,λ_max发生蓝移,但浓度对λ_em影响较小,同时荧光相对强度随浓度增大,出现最大值;随着溶剂配合能力的增加,λ_max、λ_em都发生红移.     

四取代羧基酞菁锌与白蛋白共价结合物的制备与光谱性质

通过成酰胺键的方式制备了一系列含羧基酞菁和白蛋白(牛血清白蛋白(BSA),人血清白蛋白(HSA))之间的共价结合物,所涉及到的酞菁分别是α-四(4-羧基苯氧基)酞菁锌(1)和α-四[4-(2-羧基乙基)苯氧基]酞菁锌(3),以及它们相应的β位四取代酞菁锌(化合物2和4).比较了游离酞菁以及它们的白蛋白结合物在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中的光谱性质.结果表明,当酞菁被共价固定于白蛋白大分子上之后,展现出比游离酞菁更明显的单体特征吸收,而且结合物中的酞菁光谱特征不受体系pH值变化的影响.羧基在酞菁环上的取代位置,对酞菁与白蛋白结合前后的光谱转变幅度有影响,α位取代比β位取代更有利于光谱的变化.化合物1和3的白蛋白共价结合物在PBS溶液中甚至呈现出单体形式为主的光谱特征,Q带最大吸收波长分别位于697和706nm附近.     

吡啶—2，6—二甲酸类配体稀土配合物的荧光性能

以13种配体分别与10余种稀土离子形成二元配合物, 研究其水溶液荧光强度 , 结果发现, 只有Tb3+和Eu3+有较强荧光, Dy3+和Sm3+只有非常弱的荧光, 而其他稀土离子不发光.荧光强度顺序除配体DPA为Eu3+＞Tb3+ ＞Dy3+＞Sm3+外, 其余配体的荧光强度顺序为Tb3+＞Eu3+＞D y3+＞Sm3+. 以数种4-位取代吡啶-2,6-二甲酸衍生物为配体, 与Tb3 +形成二元配合物体系, 研究了pH、溶剂等因素对体系荧光强度的影响, 测定了pH近中性情况下配合物体系的激发与发射光谱, 发光寿命等; 研究了3或4-位不同取代基对体系发光性能的影响. 结果表明 (1) 当pH值近中性时体系的发光性能最好; (2) 不同取代基对体系的发光性能也有较大的影响, 取代基为供电子基团时, 体系的发光性能要优于取代基为吸电子基团的发光体系; (3) 溶剂效应的影响对体系的发光性能影响较大, 其中低极性溶剂对体系的发光性能要优于高极性溶剂. 其中4-异丙氧基吡啶-2,6-二甲酸、 4 -乙酰氨基吡啶-2,6-二甲酸和3-乙酰氨基吡啶-2,6-二甲酸为Tb3+的理想敏化剂.     

超支化聚乙烯亚胺接枝聚乙二醇共聚物本体荧光性质的研究

通过两步法制备了超支化聚乙烯亚胺接枝聚乙二醇共聚物(HPEI-g-PEG)。荧光表征发现,随着激发波长的增加,样品的最大发射峰不断红移,荧光强度的最大值先有所增强,在360nm处达到最大值,然后随着激发波长的增加而不断下降。分别以360和470nm为激发波长,HPEI-g-PEG分别发射最大发射波长为455nm的蓝光和最大发射波长为535nm的绿光,其蓝光强度明显强于绿光强度。提高PEG的取代度、增加聚合物的浓度、延长聚合物的氧化时间均有利于提高HPEI-g-PEG绿光发射与蓝光发射强度的比值。改变pH值对提高HPEI-g-PEG绿光发射与蓝光发射强度比值没有显著影响。与HPEI-g-PEG的蓝光发射相比,其绿光发射具有更专一的金属离子选择性。     

含羧基侧基聚芳醚酮-钐配位聚合物的制备及其荧光性能研究

分别采用自制的3种含羧基侧基的聚芳醚酮(PEK-1、PEK-2和PEK-3)作为高分子配体,1,10-邻菲罗啉(Phen)作为协同配体,钐(Sm3+)作为中心离子,制备了一系列新型的含羧基聚芳醚酮-钐配位聚合物(PEK-Sm3+-Phen).通过红外光谱和紫外-可见吸收光谱分析表明钐离子同时与高分子配体和小分子配体发生了配位,且由X-射线衍射分析证实钐离子通过配位的方式能够均匀地分布于配位聚合物体系中.采用荧光激发和发射光谱对制备的配位聚合物荧光性能进行了研究,结果表明这些配位聚合物在紫外光激发下均能够发射出较强的Sm3+的特征荧光,且因刚性PEK高分子链的引入配位体系的结构更加稳定,并使Sm3+配位环境的对称性降低,从而其荧光强度远高于相应的小分子配合物.同时讨论了不同高分子配体对配位聚合物荧光强度的影响,带有较多烷基取代基的PEK-1使PEK-1-Sm3+-Phen显示出最高的荧光强度.进一步研究了PEK-1-Sm3+-Phen的荧光发射强度与Sm3+含量之间的关系,其荧光强度随着Sm3+含量的增加而逐渐增大,当Sm3+的含量达到15.73wt%时,荧光强度出现最大值.     

新型pH敏感吡喃腈衍生物的合成及其荧光性能

以2,6-二甲基-4H-吡喃-4-酮、丙二腈和4-(4-甲酰苯基)吗啉为原料,合成了2种含吡喃腈(DCM)结构的化合物:2-甲基-6-(4-吗啡啉苯乙烯基)-4-二氰甲烯基吡喃(MDCM)和2,6-二(4-吗啡啉苯乙烯基)-4-二氰甲烯基吡喃(BDCM)。通过1H NMR、元素分析等确定了其结构,并探讨了所得化合物的荧光性能,研究了化合物在不同浓度下荧光强度的变化、溶剂效应对其荧光性能的影响以及酸性条件下荧光光谱的变化。结果表明,MDCM和BDCM的最大荧光发射波长均在红光区域,2种化合物溶液的最大荧光发射波长随溶剂极性和溶液酸性的增强而发生红移,由于浓度猝灭效应,MDCM和BDCM的DMF溶液浓度分别为1×10-4和1×10-5mol/L时,荧光发射峰为最强。又因为BDCM分子的共轭度比MDCM大得多,所以其固体的最大荧光发射波长向长波长移了37nm。