ω-对联苯基多亚甲基羧酸4-[5'-对联苯基 二唑基-2']-苄酯的分子内能量传递的研究

合成了几个ω-对联苯基多亚甲基羧酸4-(5'-对联苯基 二唑基-2')-苄酯及其模型化合物2-对甲苯基-5-联苯基-1,3,4- 二唑。测试了它们的紫外吸收光谱和荧光发射光谱, 用稳态荧光光谱方法, 测定了双荧光团化合物的分子内能量传递效率和模型化合物分子间能量传递效率进行了比较, 光谱数据表明分子内能量传递效率可达100%, 另外在相同浓度下测定了双荧光团化合物和模型化合物的磷光光谱, 比较测得的荧光光谱和磷光光谱的强度, 结果相互符合, 同时也测定了给体、受体以及双荧光团化合物的荧光寿命及磷光平均寿命, 根据稳态荧光光谱数据, 计算了能量传递的临界距离R0及能量传递的速率常数kT。     

ω-对联苯基多亚甲基羧酸4-[5′-对联苯基噁二唑基-2′]-苄酯的分子内能量传递的研究

继2-(ω-联苯基多亚甲基)-5-联苯基-1,3,4-噁二唑双荧光团化合物的合成及其荧光光谱的测定之后,我们又合成了几个ω-对联苯基多亚甲基羧酸4-(5’-对联苯基噁二唑基-2’)-苄酯及其模型化合物2-对甲苯基-5-联苯基-1,3,4-噁二唑。测试了它们的紫外吸收光谱和荧光发射光谱,用稳态荧光光谱方法,测定了双荧光团化合物的分子内能量传递效率和模型化合物分子间能量传递效率进行了比较。光谱数据表明分子内能量传递效率可达100％。另外在相同浓度下测定了双荧光团化合物和模型化合物的磷光光谱,比较测得的荧光光谱和磷光光谱的强度,结果相互符合。同时也测定了给体、受体以及双荧光团化合物的荧光寿命及磷光平均寿命,根据稳态荧光光谱数据,计算了能量传递的临界距离R_0及能量传递的速率常数k_г。     

2-(ω-联苯基多亚甲基)-5-联苯基-1,3,4-二唑的荧光光谱研究

本文测定了双荧光团化合物2-(ω-联苯基多亚甲基)-5-联苯基-1,3,4-二唑及其模型化合物2-甲基-5-联苯基-1,3,4-二唑和2,5-二联苯基-1,3,4-二唑的荧光光谱.对分子内,分子间激基缔合物和激基复合物的形成进行了研究,并对分子构型与形成分子内激基复合物之间关系作了初步探讨.从实验结果得到,亚甲基桥链的碳数为奇数时容易形成分子内激基复合物.     

2-(ω-联苯基多亚甲基)-5-联苯基-1,3,4-(口恶)二唑的荧光光谱研究

本文测定了双荧光团化合物2-(ω-联苯基多亚甲基)-5-联苯基-1,3,4-噁二唑及其模型化合物2-甲基-5-联苯基-1,3,4-噁二唑和2,5-二联苯基-1,3,4-噁二唑的荧光光谱.对分子内、分子间激基缔合物和激基复合物的形成进行了研究,并对分子构型与形成分子内激基复合物之间关系作了初步探讨.从实验结果得到,亚甲基桥链的碳数为奇数时容易形成分子内激基复合物.     

卟啉-噁二唑二元体系光诱导能量及电子传递研究

以5-对氨基苯基-10,15,20-三苯基卟啉及2-苯基-5-(对氨基苯基)-1,3,4-噁二唑为原料合成了系列卟啉-噁二唑二元化合物, 其结构通过¹H NMR, ESI-MS, IR, UV-Vis确定. 对合成化合物进行光谱性能测定, 结果表明, 在卟啉与噁二唑混合体系中, 存在着卟啉激发态分子向噁二唑基态分子的分子间电子传递过程, 导致卟啉激发态的荧光猝灭; 在卟啉-噁二唑二元体系中, 315 nm激发下发生了由激发态噁二唑基团至卟啉基团的能量传递, 导致噁二唑基团荧光猝灭, 卟啉基团荧光增强. 420 nm激发下不存在分子内卟啉基团向噁二唑基团的电子回传竞争; 电化学性能测定进一步表明从噁二唑基团向卟啉基团的电子传递是可能的. 因此卟啉-噁二唑二元化合物可能作为一种模型, 模拟光合作用中电子给体至叶绿素之间的电子传递过程.     

5-苯基-2-(2'-苯基啉基-5')1,3,4-二唑及其5-对位取代苯基衍生物的研究

合成了十三个未见报道的5-苯基-2-(2'-苯基唑基-5')1,3,4-二唑及其5-对位取代苯基衍生物. 测试了它们的紫外光谱、荧光光谱、荧光量子产率和激光转换效率, 发现化合物的γmax^u^v和νmax^u^v与Hammett取代基常数|σρ^+|有线性关系, 化合物分子受激发后结构的平面性增加.     

凝聚相有机分子的激发态能量传递研究——Ⅰ.聚苯乙烯基质中多元混合染料分子间的能量传递

聚苯乙烯基质中2-苯基-5-(4-联苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)、对-二[2-(5-苯基噁唑基)]苯(POPOP)、荧光绿(FG)和若丹明B(RhB)四种混合染料分子体系的稳态吸收、荧光光谱、荧光相对强度、荧光寿命及时间分辨发射光谱的测量结果表明,在这些染料分子间可发生“级联”式激发态能量传递:PBD→POPOP→FG→RhB.讨论了它们间的能量传递机理及影响发光效率的因素.     

5-苯基-2-(2’-苯基(口恶)唑基-5’)1,3,4-(口恶)二唑及其5-对位取代苯基衍生物的研究

合成了十二个未见报道的5-苯基-2-(2’-苯基(口恶)唑基-5’)1,3,4-(口恶)二唑及其5-对位取代苯基衍生物。测试了它们的紫外光谱、荧光光谱、荧光量于产率和激光转换效率,发现化合物的(?)和(?)与 Hammett 取代基常数|σ_p~+|有线性关系,化合物分子受激发后结构的平面性增加。     

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.     

2-(ω-联苯基多亚甲基)-5-联苯基噁唑-1,3和2-(ω-联苯基多亚甲基)-5-联苯基噁二唑-1,3,4的合成

继2,6-二取代苯并二噁唑、2,5-二取代噁唑和2,5-二取代噁二唑及1,4-二(苯并噁唑-1,3基-2)苯等系列化合物合成及光性能研究后,又合成了双荧光发色团化合物2-(ω-联苯基多亚甲基)-5-联苯基噁唑-1,3和2-(ω-联苯基多亚甲基)-5-联苯基噁二唑-1,3,4共七种化合物。     

2,5-二取代噁二唑的研究

本文合成了二十六种2-苯基和2-取代苯基-5-(4'-联苯基)噁二唑化合物,测定了这些化合物的熔点、紫外吸收光谱、荧光发射光谱、荧光量子产率和激光转换效率。其中十七种化合物在近紫外区有较高的激光转换效率。     

2-(2′-取代乙烯基)-5-联苯基噁唑的合成及光性能的研究

通过2-甲基-5-联苯基噁唑分别与苯甲醛、取代苯甲醛和呋喃甲醛缩合,合成了十五种2-(2’-取代乙烯基)-5-联苯基噁唑。测定了它们的熔点、红外光谱、核磁共振谱、紫外光谱、荧光光谱、荧光量子产率和激光转换效率.并借助红外谱图、核磁谱图对化合物的结构进行了分析.     

5-苯基-2-(5′-苯基噁唑基-2′)-1,3,4-噁二唑及其5-对位取代苯基衍生物的研究

合成了12个未知的5-苯基-2-(5′-苯基噁唑基-2′)-1,3,4-噁二唑及其5-对位取代苯基衍生物,讨论了化合物的结构与紫外光谱、荧光光谱和激光转换效率间的关系,以及两个化合物在11种溶剂中电子光谱的溶剂效应。     

对称4-枝和8-枝噁二唑衍生物的合成与荧光性质

采用Wittig-Horner和Heck反应合成了3个对称多枝[1,3,4]-噁二唑衍生物2,5-双{4-{4-[N,N-二(4-溴苯基)-氨基] 苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑(BrPASPO), 2,5-双{4-{4-{N,N-二{4-{4-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑基-2-]苯乙烯基}苯基}氨基}苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑(TPASPO)和2,5-双{4-{4-{N,N-二{4-{3,5-二[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑基-2]-苯乙烯基}苯基}氨基}苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑(OPASPO). 目标化合物的结构经过红外光谱、核磁共振氢谱、质谱和熔点确认. 在CH2Cl2溶液中三者的最大吸收波长分别在403 (BrPASPO), 408 (TPASPO)和409 nm (OPASPO), 荧光发射峰分别为495 (BrPASPO), 509 (TPASPO)和506 nm (OPASPO). 化合物TPASPO和OPASPO在CH2Cl2溶液中的荧光量子产率分别为0.47和0.45. 8枝化合物的荧光寿命高于4枝化合物. 对称多枝化合物具有很强的分子内电荷转移能力和荧光发射能力.     

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.     

激基缔合物和激基复合物的形成及溶剂效应的研究

测试了ω-对联苯基多亚甲基羧酸4-[5′-对联苯基-1,3,4-(口恶)二唑基-2′-]苄酯及其模型化合物2-对甲苯基-5-联苯基-1,3,4-,(口恶)二唑在不同极性溶剂中的荧光发射光谱。它们既能形成分子间的激基缔合物又能形成分子内的激基复合物和三分子激基复合物。实验结果表明,溶剂极性的增加,有利于分子内激基复合物和三分子激基复合物的形成。     

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.     

5,5'-二(对甲苯基)-2,2'-联1,3,4- 二唑的晶体结构

5,5'-二(取代苯基)-2,2'-联-1,3,4- 二唑化合物可用作闪烁剂、荧光增白剂、激光染料, 电子摄影光敏材料和高稳定性耐热高分子材料中间体体. 为了解它们的结构与性能关系. 研究了用X-射线单晶衍射法测定了它们 的晶体结构.     

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.     

2,5-二取代噁唑的研究

合成了一系列2-苯基和2-取代苯基-5-(4＇-联苯基)(口恶)唑化合物,共三十二种。测定了它们的熔点,紫外吸收光谱,荧光发射光谱和激光转换效率。发现其中二十三种化合物在近紫外区有较高的激光转换效率(和PPO相比)。