脂肪醇甲酸酯类酞菁铜配合物的合成、表征及荧光性能

报道了四甲酰氯酞菁铜的合成及其与反应得到正丁醇、正戊醇、正己醇、正辛醇、正十二醇5个含脂肪链取代基的酞菁铜衍生物.分别用红外光谱、紫外-可见光谱、元素分析、核磁共振氢谱等方法对这些衍生物进行了结构和取代度的表征,并研究了该系列酞菁铜衍生物在有机溶剂中的溶解性及荧光性能与浓度、取代基的关系.研究结果表明在一般有机溶剂中这些酞菁铜衍生物的溶解性显著提高,荧光强度不随浓度的变化而线性变化、长链要高于短链取代酞菁铜衍生物的荧光强度.     

溴代酞菁铜衍生物薄膜的折射率和吸收特性

通过旋涂法在单晶硅片上制备了一系列含有不同数目溴取代基的酞菁铜衍生物：一溴代－四烷氧基酞菁铜（MBTAPcCu），二溴代－四烷氧基酞菁铜（DBTAPcCu），四溴代－四烷氧基酞菁岣（TBTAPcCu）和无溴代－四烷氧基酞菁铜（NBTAPcCu）薄膜，利用同步旋转起偏－检偏器（RAP）型的宽谱扫描全自动椭圆偏振光谱仪测定了上述薄膜的椭偏光谱，获得了该系列薄膜的复折射率、复介电常数和吸收系数，研究了溴取代基对酞菁铜衍生物薄膜光学性质的影响。     

水溶性酞菁类光敏剂的合成及其光谱性质研究

以3-硝基邻苯二甲腈与3-巯基-1-丙磺酸钠为原料,在醋酸盐存在下通过四环化合成了三种带四个3-磺基丙基磺酰基的水溶性酞菁。利用紫外-可见吸收光谱,荧光光谱等对其光谱性质进行了测量,并计算了其荧光量子产率和单线态氧量子产率。引入吸电子基团所合成的水溶性酞菁与ZnPc相比,其荧光发射光谱的形状并未改变,但其最大荧光发射波长均发生10 nm以上的红移。三种水溶性酞菁中锌酞菁的荧光量子产率最高,铜酞菁的荧光量子产率最低;它们在水溶液中的荧光呈双指数衰减,这可归结为激发态质子化或去质子化的结果。单线态氧量子产率锌酞菁最大,空心酞菁次之,铜酞菁最小。光谱分析结果表明,合成的锌酞菁和空心酞菁具有高的单线态氧量子产率和高的光稳定性,有望用作光动力治疗和光免疫治疗的光敏剂。     

1,11,15,25-四羟基-4,8,18,22-二（桥联二丙羧基）酞菁铜的合成及性质研究

对新型取代基酞菁和酞菁晶体合成和性质进行了研究。因为酞菁在信息、医疗、化工等众多领域有很广泛的应用,所以近百年来一直是科学家研究的热点课题。酞菁经过近百年的研究,科学家已经合成了上万种酞菁衍生物,但是,随着科技的不断进步,人类社会不断发展的需求,具有新特性的新型酞菁的获得仍是相关科技工作者孜孜以求的目标。为此,在本论文中,我们改进了合成方法,合成了新型的桥联酞菁材料：1,11,15,25-四羟基-4,8,18,22-二（桥联二丙羧基）酞菁铜,表征其结构。并研究电化学性质。首先以丙二酸和3,6-二羟基邻苯二腈为起始原料,以水为溶剂,加入浓硫酸作为催化剂,先合成前体,即丙二酸3,3′-二(6–羟基邻苯二腈)脂。然后再用丙二酸 3,3′-二(6-羟基邻苯二腈)脂与一水合乙酸铜,以正戊醇为溶剂,以DBU为催化剂,合成了1,11,15,25-四羟基-4,8,18,22-二（桥联二丙羧基）酞菁铜,其分子式是C₃₈H₁₆N₈O₁₂Cu。对1,11,15,25-四羟基-4,8,18,22–二（桥联二丙羧基）酞菁铜进行紫外吸收及荧光光谱测定,证明合成产物是目标产物,并研究了1,11,15,25-四羟基-4,8,18,22-二（桥联二丙羧基）酞菁铜的电化学性质。     

八丁氧基-2,3-萘酞菁铜(Ⅱ)的合成与UV光谱研究

采用分子碎片法合成了5,9,14,18,23,27,32,36-八丁氧基-2,3-萘酞菁铜,利用元素分析、红外及紫外可见光谱进行了表征。配合物的电子吸收光谱表明:新配制的氯仿溶液中萘酞菁铜的Q带H聚集体和单体的吸收峰在758、854nm处,5h后单体和H聚集体的吸收峰基本消失,出现了798和909nm的错位H/J聚集体以及960nm的J聚集体吸收,12h后主要以795nm的H聚集体形式存在。     

新型可溶性酞菁的合成及谱学性质研究

近百年来,因为酞菁在信息等很多领域都有很广泛的应用,所以一直是科学家研究的热点课题。随着科技的不断发展,人类社会不断进步的需要,具有新功能的新式酞菁合成工作,依旧是酞菁科技工作者的目标。为此,改变合成路线,合成了新型的酞菁材料：4,8,15,22-四[3,3-4(羟苯基)-3H-异苯并呋喃酮]酞菁镍(铜),3-[3,3-二(4-羟苯基)-3H-异苯并呋喃酮]邻苯二腈分别与铜和镍盐反应,以正戊醇为溶剂,用1,8-二氮杂二环(5,4,0)十一碳-7-烯(DBU)为催化剂,在一定温度下合成4,8,15,22-四[3,3-二(4-羟苯基)-3H-异苯并呋喃酮]酞菁。通过对合成产物进行测定,证明合成物质是目标产物,并研究其相关紫外光谱, 荧光光谱和光致发光光谱的谱学性质。     

钒氧酞菁与萘酞菁的光限幅循环特性及光稳定性研究

采用Z-扫描测试技术及UV/Vis吸收光谱研究钒氧酞菁(VOPcs)与萘酞菁(VONcs)的光限幅循环特性及光稳定性。结果表明,钒氧2,11,20,29-四取代叔丁基-2,3-萘酞菁最初表现出最好的光限幅效应,但光稳定性较差。钒氧2,9,16,23-四取代苯氧基-29H,31H-酞菁具有较强的光限幅效应和良好的光稳定性,是一种有应用前景的光限幅材料。探讨了VOPcs与VONcs的光解机理。     

金属酞菁配合物结构研究的一些谱学方法

本文介绍了近年来在研究金属酞菁配合物结构方面的一些谱学方法及其结果,首先简要概述了金属酞菁配合物的红外、紫外可见光谱性质,着重讨论了配合物中环周边取代基的类型、位置、数目以及配合物在溶液中处于不同聚集态时,对紫外可见光谱的影响。另外还对四取代金属酞菁配合物的异构体的NMR谱表征作了简介。     

2(3)-四-(2-异丙基-5-甲基苯氧基)钛氧酞菁的合成及其近红外发光特性

通过分步合成的方法,在钛氧酞菁的外围引入了四个苯氧基团,合成了一种2(3)-四-(2-异丙基-5-甲基苯氧基)钛氧酞菁.通过质谱、核磁、元素分析、紫外可见吸收光谱、近红外光荧光谱和循环伏安法对其结构和性质进行了表征,并利用旋涂加真空热蒸发的方法制得了该材料的电致发光器件(ITO/PVK:TiOPc/BCP/LiF/Al).结果表明,四取代的钛氧酞菁固态的近红外光荧光峰值在1080nm左右;其近红外电致发光的峰值波长落在1050nm左右.在PVK掺杂的器件中,钛氧酞菁的质量分数为30%时有较强的发光强度.     

酞菁化合物合成及光谱性能研究

为有效对抗高、超光谱成像侦察威胁,实现迷彩绿色涂料与植物的"同谱同色",本文基于酞菁与叶绿素卟啉结构的相似性,开展酞菁化合物合成及植物光谱特征拟合研究。构建吸电子取代基团和二价过渡族中心离子的平面酞菁结构,采用DBU催化法和自制合成装置合成酞菁化合物,探究最佳合成条件和提纯方法,采用分光光度计测试产物的吸收光谱和反射光谱,研究中心离子与聚集方式对酞菁化合物光谱性能的影响。实验结果表明,在催化剂作用下,四硝基金属酞菁在240~250℃时反应时间最短;钴酞菁比铁、锌、铜等作为中心取代离子形成的酞菁产物具有更尖锐的吸收峰,与绿色植物光谱曲线更相似;酞菁化合物的光谱反射曲线随温度、纯度及分散状态对产物聚集状态影响而产生移动。在220~240℃下合成20~30 min的四-硝基钴酞菁吸收光谱符合酞菁化合物Q带吸收特征,且其峰值波长与植物光谱相拟合,为酞菁类颜料在军事、纺织、染料、仿生等领域的应用提供了新方法和新途径。     

酞菁铜掺杂TiO2微腔的光谱特性和精细结构

化学方法合成了酞菁铜(CuPc)掺杂TiO2微腔,用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱研究了其的光谱特性,用X射线吸收精细结构(XAFS)谱分析了其的精细结构.结果显示,TiO2微腔被CuPc掺杂后,CuPc和TiO2之间发生了相互作用,使红外光谱出现了900.76 cm-1的振动吸收峰;同时,在3 392.75 cm-1的OH振动和2 848.83 cm-1的CH振动发生了"红移";酞菁大环平面的C-C或C-N振动、苯环上C-H面内和C-N面外的弯曲振动也有一定的峰位移动和强度变化.在拉曼光谱图上,CuPc掺杂TiO2微腔中出现的403.4,592.1和679.1 cm-1的TiO2的特征振动峰,但它们发生了波数移动,而在1 586.8和1 525.6cm-1出现的振动峰说明CuPc和TiO2形成了复合体,这些变化与酞菁铜的大环分子结构的平面取向有关.在XAFS上,CuPc掺杂TiO2微腔中的Ti呈现四面体TiO4的结构形式,TiO2的内层的中间距离和表面结构发生了变化.     

Experimental development of reflection-absorption spectroscopy: Infrared spectrum of carbon monoxide adsorbed on copper and copper oxide

The reflection-adsorption technique is used to obtain the infrared spectrum of a monolayer or less of carbon monoxide adsorbed on an evaporated copper film. The band is located at 2105 cm⁻¹ and is obtained with a signal-to-noise ratio in the range 5 to 15. In this technique, the infrared beam is multiply reflected between two closely-spaced parallel metal surfaces covered with the adsorbed layer. The CO band is used to investigate the dependence of the signal-to-noise ratio on the spacing of the metal surfaces. The existence of an optimum value of the spacing is demonstrated. The contribution to the absorption band of infrared rays with different angles of incidence is investigated and explained in terms of an optimum number of reflections and its variations with angle of incidence. After the copper surface is progressively exposed to oxygen, a slight shifting of the CO band to 2113 cm⁻¹ is observed. Further exposure gives rise to a new band of adsorbed CO at 2135 cm⁻¹, interpreted as CO adsorbed on copper oxide.     

基质敏化的Er0.1Gd0.9VO4晶体的红外量子剪裁

研究了Er_0.1Gd_0.9VO₄晶体材料的红外量子剪裁现象, 发现了较为有趣的基质敏化的红外量子剪裁现象. 即对于1537.5 nm的⁴I_13/2→⁴I_15/2红外荧光的激发谱存在一个宽而强的337.0 nm波长的激发谱峰,仔细分析可以认定337.0 nm的激发峰对应着基质GdVO₄材料的吸收. 同时,发光谱的测量显示337.0 nm光激发Er_0.1Gd_0.9VO₄材料的基质吸收带时导致的1537.5 nm⁴I_13/2→⁴I_15/2红外荧光的积分强度比其他所有荧光的积分强度的总和大了接近10倍, 它的红外量子剪裁效率仅次于最强的²H_11/2能级受激的红外量子剪裁效率且比其他能级都强. 关键词： 红外的量子剪裁 太阳能电池 0.1Gd_0.9VO₄晶体材料')" href="#">Er_0.1Gd_0.9VO₄晶体材料     

Laser-Desorption Supersonic Jet Spectroscopy of Phthalocyanines

The laser-induced fluorescence excitation spectra of zinc phthalocyanine, chloroaluminum phthalocyanine, magnesium phthalocyanine, and free-base phthalocyanine have been investigated under jet-cooled conditions, by using pulsed infrared laser desorption as the means of vaporization. Assignment of the observed vibronic transitions reveals that many of them gain intensity from coupling of the S1(Q) state with the S2(B) and Q' states. Low-frequency out-of-plane modes of the macrocycle are observed in the region below 100 cm-1; the vibronic structure in this region of the spectrum is sensitive to deviation of the molecule from a planar geometry. The S1-S0 excitation energy shows a weak dependence on the hole size of the macrocycle. Copyright 1999 Academic Press.     

Low temperature laser fluorescence and excitation spectra of free base phthalocyanine in normal alkanes matrices (Shpolskii effect)

Excitation and fluorescence spectra of free base phthalocyanine were studied in matrices of normal alkanes (C₈H₁₈, C₁₂H₂₆, C₁₆H₃₄) at low temperatures (5 to 30 K). Narrow band excitation of fluorescence using a pulsed tunable dye laser was used for site selection to eliminate ambiguities due to impurities and multiple sites. Fluorescence and excitation spectra show quasiline structure. Multiplicity of 0-0 transitions depends on the chain length of normal alkanes. The spectra and frequencies of normal vibrations are compared with those of phthalocyanine in other n-alkanes (C₉H₂₀, C₁₀H₂₂) and noble gas matrices (Ar, Ne) under different excitation conditions.     

Low-temperature absorption and fluorescence spectra of phthalocyanine in n-alcanes and in polyethylene (Shpolskii's effect)

Absorption and fluorescence spectra of free base phthalocyanine were studied in matrices of n-alcanes (C₈H₁₈, C₁₂H₂₆, C₁₆H₃₄) and polyethylene at 77 K and 4·2 K. The spectra show quasi-line structure whose multiplicity increases with increasing number of carbon atoms of the solvent and decreasing temperature. In the low-temperature spectra of phthalocyanine in polyethylene films only band spectra have been observed.I wish to thank Prof. DrSc K.Vacek, Head of The Department of Chemical Physics, Charles University for stimulating discussions.     

基于碳纳米管手性指认的近红外荧光光谱仪的校准程序

手性指数是单壁碳纳米管（SWCNTs）亟待测量的重要参数之一,不仅直接反映了SWCNTs的直径和手性角,同时也反映了其电学特性。近红外荧光光谱法常用于指认碳纳米管的手性,而该类荧光光谱仪缺乏通用的校准方法,造成不同仪器测量结果缺乏可比性。面对该类荧光光谱仪,概括介绍设备的原理及结构,着重阐述了仪器的校准项目以及校准程序,主要包括激发光路校准（激发单色器的校准）和发射光路校准（发射单色器的校准）,通过氙灯标准谱图和激光玻璃标准谱图分别将其校准至467 nm和1 053 nm波长位置。校准完成后,使用该类荧光光谱仪对单壁碳纳米管的手性进行指认,同时使用紫外-可见-近红外光谱仪对同一样品进行手性指认,两种方法的指认结果均为(11, 1)、(8, 7)、(10, 3)、(9,5)、(11, 3)、(8, 6)、(9,2)、(7, 6)、(8, 4)、(7, 5)、(10,2)。由手性指数指认结果的一致性可验证该校准程序准确可靠。