2,4和8-支噁二唑衍生物的三光子吸收和三光子上转换荧光

用飞秒Ti:sapphire激光测定了3个对称噁二唑衍生物4-{N,N-双[4-(4-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]苯乙烯基)苯基]氨基}苯甲醛(Bis-oxa)、2,5-双{4-[2-N,N-双(4-{4-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]苯乙烯基}苯基)氨基苯乙烯基]苯基}-1,3,4-噁二唑(Quadri-oxa)和2,5-双(4-{2-N,N-双[({3,5-二[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]苯基}乙烯基)苯基]氨基苯乙烯基}苯基)-1,3,4-噁二唑(Octu-oxa)的三光子吸收谱和三光子荧光光谱. 在1260 nm飞秒激光激发下, 2,4和8-支噁二唑衍生物的三光子吸收系数分别为5.0×10^-5, 10.0×10^-5和10.0×10^-5 cm³/GW², 三光子频率上转换荧光发射波长分别为533, 544和551 nm. 研究了多支化合物线性吸收和透过、单光子荧光及量子产率、荧光寿命、多光子荧光光谱和三光子吸收系数谱. 对称多支噁二唑衍生物具有很强的三光子吸收和上转换荧光性质.     

以N为耦合中心多枝分子的双光子上转换荧光

采用非线性透过率法研究了以N为耦合中心的多枝化合物N-[4-{2-(3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-]苯基}-1-乙烯基}苯基}-N,N-二苯胺(BPODPA), N,N-双[4-{2-(3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-]苯基}-1-乙烯基}苯基}-N-苯胺(BBPOPA)和N,N,N-三[4-{2-(3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]苯基}-1-乙烯基}苯基}胺(TBPOA)的双光子吸收性质, 测定了化合物的单光子荧光光谱和双光子上转换荧光光谱, 研究了多枝化对三苯胺分子双光子吸收和双光子激发荧光性质的影响.在800 nm波长的激光激发下,化合物BPODPA、BBPOPA和TBPOA在二氯甲烷溶液中发出很强的蓝绿色双光子上转换荧光, 荧光峰分别位于502、515 和518 nm. 这些多枝结构化合物的双光子吸收截面较大, 双光子吸收增强来源于多枝分子中扩展的π共轭体系和重复单元的协同效应.     

多枝[1,3,4]-噁二唑衍生物的双光子吸收和光功率限幅特性

采用非线性透过率法测定了多枝[1,3,4]-噁二唑衍生物的双光子吸收性质. 测定了化合物的单光子荧光光谱和双光子荧光光谱, 在800 nm波长的激光激发下, 9-乙基-3,6-双{5-(4-叔丁基苯基)-[1,3,4] 噁二唑-2-苯乙烯基}-咔唑(3)和三-{5-(4-叔丁基苯基)-[1,3,4] 噁二唑-2-苯乙烯基-4-苯基}-胺(4)能够发出很强的蓝色和黄绿色双光子上转换荧光, 荧光峰分别位于485和547 nm. 这些多枝结构化合物的双光子吸收截面较大(数值超过104 GM), 并具有很强的光限幅效应. 多枝分子中重复单元的推拉电子结构和协同效应有效地增强了分子的双光子吸收性质.     

双枝[1,3,4]-噁二唑衍生物的合成与荧光性质

通过Wittig反应和Heck反应合成了三个双枝噁二唑衍生物: N-{{{3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]-苯基}-E-乙烯基}-4-苯基}二苯胺(BBOD-2), N,N-双{{{3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]-苯基}-E-乙烯基}-4-苯基}苯胺(BBOD-3), N,N,N-三{4-{2-{3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]-苯基}-E-乙烯基}苯基}胺(BBOD-4). 化合物结构经过红外光谱、核磁共振谱、质谱和熔点确证, 测定了它们在不同溶剂中的紫外光谱和单光子荧光光谱. BBOD-1, BBOD-2, BBOD-3, BBOD-4在二氯甲烷中的最大吸收峰分别位于295, 390, 398和408 nm; 最大发射峰分别为360, 486, 483和487 nm. 讨论了Stokes位移与溶剂极性的关系.     

一种推拉型A-D-A蒽衍生物的合成、多光子吸收及荧光性质

一种推拉型A-D-A蒽衍生物9,10-二{4-{2-N,N-二{4-{4-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]苯乙烯基}苯基}胺基}苯乙烯基}蒽(An-BPOAS)由四碘代芳香化合物9,10-二{4-[N,N-二(4-碘苯基)氨基]苯乙烯基}蒽(An-BIPAS)与芳基乙烯通过钯催化Heck偶联反应制备.用飞秒Ti:sapphire激光测定了9,10-二芳基蒽树形分子An-BPOAS的多光子吸收系数和多光子诱导荧光光谱.在1300 nm飞秒激光激发下,An-BIPAS和An-BPOAS的三光子荧光峰分别位于553和539 nm.1300 nm飞秒激光激发下采用非线性透过率法测得An-BIPAS和An-BPOAS的三光子吸收系数分别为0.3×10-5和1.5×10-5 cm3/GW2.测定了树形分子An-BPOAS的线性吸收和荧光性质.实验测定了不同pH值化合物An-BPOAS在DMF/H2O混合溶液中的荧光光谱.化合物An-BPOAS具有良好的荧光性能,可作为性能良好的双光子及三光子吸收及荧光材料.     

新型树枝分子的宽带多光子荧光发射

用飞秒Ti∶sapphire激光研究了3个树枝分子1,2,4,5-四(4-N,N-二苯氨基苯乙烯基)苯(TPAB)、1,2,4,5-四[4-N,N-二(4-溴苯基)氨基苯乙烯基]苯(TPAB-Br)和1,2,4,5-四{4-{N,N-双{4-{4-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]苯乙烯基}苯基}氨基}苯乙烯基}苯(TPAB-OXA)的多光子吸收及上转换荧光性质.在二氯甲烷溶液中3个生色团分子TPAB,TPAB-Br和TPAB-OXA在800 nm飞秒光激发的双光子荧光发射波长分别为569,535和621 nm,在1300 nm飞秒光激发的三光子频率上转换荧光发射波长分别为566,534和610 nm,采用非线性透过率法测得在四氢呋喃(THF)溶液中TPAB,TPAB-Br和TPAB-OXA在800 nm和150fs激光激发下双光子吸收截面分别为61.86×10-50,6.19×10-50和65.98×10-50 cm4.s/photon;在1300 nm和80 fs激光激发下三光子吸收截面分别为3.88×10-79,7.76×10-79和27.17×10-79 cm6.s2.树枝分子具有很强的多光子吸收和上转换荧光发射能力,多光子荧光发射波长位于500～600 nm.     

含1,3,4-噁二唑环PPV齐聚物的合成及发光特性研究

含有1,3,4-噁二唑结构单元的PPV齐聚物是一类具有良好电子传输功能的发光材料。通过Wittig—Homer反应合成了2,5-二{4-[2-(取代苯基)乙烯基]苯基}-1,3,4-噁二唑(1)。1的化学结构经元素分析和光谱分析确认,其分析数据表明1分子结构中的C=C双键均为反式结构。苯环上的取代基对1的UV—Vis吸收光谱和PL荧光光谱有显著影响。     

2,5-二[4-(2-芳基乙烯基)苯基]噁二唑的合成及发光特征

二乙烯联苯及其衍生物是一种可发射蓝光的小分子空穴型有机发光材料, 通过Wittig-Horner反应, 将电子传输型噁二唑环“嵌入”其中, 设计合成了6个2,5-二[4-(2-芳基乙烯基)苯基]-1,3,4-噁二唑化合物. 经光谱分析和元素分析等方法确认了它们的化学结构. IR和UV-vis分析数据表明标题化合物分子结构中的C＝C双键均为反式结构特征. 研究结果表明: 2,5-二[4-(2-对二甲氨基苯基乙烯基)苯基]-1,3,4-噁二唑具有良好的蓝色发光性能; 取代基对标题化合物的UV-vis吸收光谱和发光特性的影响显着.     

水溶性萘酰亚胺树形分子的合成及其荧光探针性质

合成了2个水溶性萘酰亚胺树形分子叔丁氧基羰基-{N,N-双{4-{{5-(4-叔丁基苯基)-[1,3,4]-噁二唑}-2-苯基}-乙烯基-1,8-萘酰亚胺}-乙氨基羰乙基}乙二胺(DON)和4-哌啶基-9-乙氨基-{N,N-双{4-{{5-(4-叔丁基苯基)-[1,3,4]-噁二唑}-2-苯基}-乙烯基-1,8-萘酰亚胺}-乙氨基羰乙基}乙氨基-1,8-萘酰亚胺(DOPN).并通过核磁氢谱、核磁碳谱及高分辨质谱结构表征.测定了DON及DOPN的固体、纯THF及水溶液中的荧光光谱,实验发现暗室中紫外灯下固体DON和DOPN发出橘黄色荧光,最大发射波长分别为566和561 nm.在四氢呋喃(THF)溶液中发出蓝绿色荧光,最大吸收波长为360和395 nm,最大发射波长为489和492 nm,荧光量子产率为28.2%和20.4%.水溶液中最大吸收波长为367和408 nm,最大发射波长为563和552 nm.测定了DON和DOPN与Hela细胞共同孵化后在共聚焦荧光显微镜下的细胞成像.研究了DON对Sn2+的选择性识别实验,研究发现,Sn2+对DON有选择性荧光增强,Sn2+与DON配位数为2.萘酰亚胺树形分子DON和DOPN可溶于水,具有聚集诱导发光(AIE)性质,是一种优良的Sn2+荧光探针,可广泛应用于肿瘤定位、药学研究、荧光显微技术及纳米材料研究的应用等重要领域.     

树枝形分子1,2,4,5-四芳基苯的合成、荧光性质和电存储效应

采用钯催化条件下多位点Heck偶联反应,以芳香八碘代物1,2,4,5-四{4-[N,N-二(4-碘苯基)氨基]苯乙烯基}苯(TPAB-I)和4-(N,N-二苯基)氨基苯乙烯为反应物,合成了一种新型荧光树枝分子1,2,4,5-四{4-{N,N-二{4-[4-(N,N-二苯基氨基)苯乙烯基]苯基}氨基}苯乙烯基}苯(TPAB-TPA).目标化合物的结构经过红外光谱、核磁共振谱、高分辨质谱确认.树枝分子TPAB-TPA在甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中的最大荧光发射峰分别位于483,457,497,531,505 nm.量子产率分别为0.48,0.28,0.23,0.49,0.18,在二氯甲烷和四氢呋喃(THF)中的荧光寿命分别为1.48和1.53 ns.用循环伏安法测定TPAB-TPA的HOMO能级和LUMO能级分别为-5.16和-2.64 eV.制备了ITO/TPAB-TPA/Al三明治型电存储器件,ON/OFF电流比大于104,在1 V的读取电压下,持续时间达到1000 s.     

吡啶星型分子的双光子上转换荧光特性

用飞秒Ti:sapphire激光测定了一种星型吡啶分子2,5-二{4-{4-[N,N-二(4-吡啶乙烯基)苯基氨基]苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑(PyPASPO)的双光子吸收截面及上转换荧光光谱.采用非线性透过率法测得二氯甲烷和四氢呋喃溶液中的其双光子吸收截面分别为412.5 和288.8 GM. 系统研究了吡啶星形分子PyPASPO的线性吸收和透过、单光子荧光、荧光寿命及激发-发射三维荧光谱和前线轨道能级. 在800 nm和150 fs钛宝石激光器激发下PyPASPO在二氯甲烷和四氢呋喃溶液中的双光子上转换荧光发射波长分别位于571和 525 nm,在二氯甲烷溶液中单光子荧光峰位于532 nm,荧光寿命为1.24 ns. HOMO和LUMO能级分别为-5.21 eV和-2.92 eV.增大分子内电荷转移有效增强了吡啶星形分子的双光子吸收和双光子上转换荧光发射能力     

1,3,4-噁二唑键联二芳基乙烯化合物的合成及性质

将1,3,4-噁二唑基团引入二芳基乙烯分子中, 合成了2种新的二芳基乙烯类光致变色化合物1-氰基-2-(2H-5-苯基-1,3,4-噁二唑)-1,2-二(2,4,5-三甲基-3-噻吩)乙烯(3)和1,4-二{[1-氰基-2-(2H-5-苯基-1,3,4-噁二唑)-1,2-二(2,4,5-三甲基-3-噻吩)乙烯]-1,3,4-噁二唑}苯(4). 通过IR, NMR, MS和元素分析对化合物进行了结构表征, 并研究了其UV-Vis吸收、荧光发射、动力学特性和抗疲劳性质. 实验结果表明, 化合物[STHZ]3[STBZ]和[STHZ]4[STBZ]具有良好的光致变色性质, 光致变色闭环反应为零级反应, 开环反应为一级反应.     

侧链接有噁二唑的硅氧烷嵌段聚对苯乙烯撑衍生物的合成及其性能研究

在强碱条件下,单体2-(4-辛氧基苯基)-5-[4-(2,5-二溴甲基苯氧基)苯基]-1,3,4-噁二唑和二甲基二对溴甲基苯氧基硅烷发生Gilch脱卤聚合反应,成功合成了一种新型的侧链接有噁二唑的硅氧烷嵌段聚对苯乙烯撑衍生物(8),其结构经FT-IR表征。用UV-Vis,FL和DSC研究了8的光学性能和热稳定性。结果表明,8的热稳定性较单体有所改善;最大发射峰在480 nm。     

Y型三苯胺生色分子的二阶极化率

通过Knoevenagel反应合成了3个Y型三苯胺生色分子N,N-二{4-[2-(2-苯并噻唑基)乙烯基]苯基}苯胺(BBtVPA)、N,N-二{4-[1-(2-苯并噻唑基)-1,3-丁二烯-4-基]苯基}苯胺(BBtBPA)和N,N-二{4-[1-(2-二氰基甲叉-3-氰基-5,5-二甲基-2,5-二氢-4-呋喃基)-1,3-丁二烯-4-基]苯基}苯胺(BCfBPA), 以及4个一维偶极分子4-[2-(2-苯丙噻唑基)乙烯基]-N,N-二苯基苯胺(BtVPA)、1-(2-苯并噻唑基)-4-[4-(N,N-二苯基)氨基]苯基-1,3-丁二烯(BtAPB)、1-[(2-二氰基甲叉-3-氰基-5,5-二甲基-2,5-二氢)-4-呋喃基]-4-[4-(N,N-二苯基氨基)]苯基-1,3-丁二烯(CfAPB)和4-[2-(2-二氰基甲叉-3-氰基-5,5-二甲基-2,5-二氢呋喃-4-基)乙烯基]-N,N-二苯基苯胺(CfVPA). 测定了生色分子的紫外吸收和荧光性质, 在二氯甲烷中, Y型分子BBtVPA, BBtBPA和BCfBPA的最大吸收波长分别为425, 443和613 nm, 比偶极分子红移了约30 nm, Y型分子BBtVPA和BBtBPA的最大荧光发射峰分别位于516和558 nm, 比偶极分子稍有红移. 根据双能级模型理论, 用溶致变色法测定了生色分子的二阶非线性极化率(β), Y型分子BBtVPA, BBtBPA和BCfBPA的β0分别为40×10-30, 64×10-30和238×10-30 esu, 比相应的偶极分子分别提高了0.9~2.8倍. 结果表明, 提高吸电子基团强度, 增大共轭体系有助于获得更大的β值.     

Light-emitting conjugated molecule containing 1,3,4-oxadiazole, carbazole and naphthalene units

A novel pi-conjugated small molecule VNCO, 2,5-bis{3'-[3'-vinyl-9'-(alpha-naphthyl)carbazolyl]phenyl}-1,3,4-oxadiazole, containing hole-transporting carbazole moieties, electron-injecting 1,3,4-oxadiazole moieties and chromophore naphthalene was designed and synthesized by Wittig reaction of 2,5-bis(3-tolylene-triphenylphosphonium bromide)-1,3,4-oxadiazole and 3-formyl-9-(alpha-naphthyl)carbazole. The UV-vis absorption, fluorescence excitation and emission spectra have been obtained in solution for VNCO. The photoluminescence (PL) of VNCO were examined in different solvents and the luminescence quantum yield was 0.746 in chloroform. It emitted blue and blue-green light, with the band gap of 3.30 eV estimated from the onset absorption. In addition, the light-emitting can be quenched by both electron donor (N,N-dimethylaniline) and electron acceptor (dimethylterephalate). Furthermore, the molecular interactions of VNCO with fullerene (C60) or carbon nanotubes (CNTs) were also carefully investigated.