曙红酯与紫精的分子内及分子间的电子转移

合成了以—(CH_2)_1O.—相连的曙红和丁基紫精的二元化合物,运用吸收光谱,荧光光谱及荧光寿命,研究了分子间及分子内的光致电子转移过程,及加入β-环糊精或糖淀粉对二元化合物体系的影响.结果表明:分子内比分子间的作用显著增强,加入环糊精或糖淀粉后,其与二元化合物形成包结络合物,使电子转移的过程得到改变.     

卟啉-酞菁分子内能量传递和电子转移的溶剂效应

用稳态荧光光谱研究了以氧原子和哌嗪作为连接基的卟啉酞菁二元分子在不同溶剂中的分子内能量传递和电子转移过程结果表明;分子内的能量传递和电子转移是两个相互竞争的过程，在非极性溶剂中，激发单重态的能量传递是主要过程，而在极性溶剂中则以电子转移为主运用Rehm-Weller公式计算了两种二元化合物在不同溶剂中的电子转移反应的自由能变化△G0ET，表明溶剂的极性对电子转移反应的自由能变化△G0ET影响很大极性越大;体系中的电子转移反应的△G0ET、越负，电子转移反应越易进行由于电子转移过程较能量传递过程进行得快，所以表现为体系中能量传递效率降低而电子转移效率增大。两种二元化合物的能量传递效率（φEnT）利和电子转移效率（φET）随溶剂的极性的变化具有相同的变化趋势     

荧光素卟啉分子间分子内能量及电子转移反应

合成了以共价键相连的荧光素-卟啉二元分子.研究了荧光素酯与卟啉分子间和分子内的能量及电子转移过程.分子间的荧光猝灭实验表明,当激发荧光素时,荧光素的单重态能量有效地传给卟啉,动态荧光猝灭速度常数(k_d)为1.3×10~(12)s~(-1)·mol~(-1)L.吸收光谱和NMR谱结果表明荧光素与卟啉间有基态相互作用,其静态荧光猝灭速度常数(k_s)为3.6×10~(12)s~(-1)·mol~(-1)·L.在二元分子中,当激发荧光素时,从荧光素到卟啉的单重态能量传递效率在0.90以上,速度常数为 1.2×10~(10)S~(-1)·mol~(-1)·L,溶剂极性对其影响不大.当激发卟啉时,在极性溶剂中发生了电子转移,其转移效率为0.51,速度常数为2.3×10~8s~(-1)·mol~(-1)·L.     

荧光素与咔唑分子内的光致电子转移反应

合成了以-(CH_2)_4-连接的荧光素,咔唑二元化合物,运用吸收光谱,荧光光谱及荧光寿命研究了咔唑在荧光素不同取代位置上的二元化合物分子内的光致电子转移过程,结果表明:分子内电子转移以动态过程为主.且当咔唑接在荧光素2’羧基端时,荧光素与咔唑的面对面取向较咔唑接在荧光素6位羟基端的肩并肩取向更有利于光致电子转移反应.     

卟啉-蒽醌化合物分子内光诱导电子传递的光谱研究

合成了以不同长度柔韧碳链相连的三种卟啉(Por)-蒽醌(AQ)二元化合物Por-Cn-AQ (n=1,4,10),主要通过稳态荧光光谱和瞬态荧光光谱研究了它们的分子内光诱导电子传递情况,并结合密度泛函理论(DFT)对分子内电子转移机理进行了初步探讨.结果表明:共价相连的卟啉-蒽醌二元化合物在光激发下能够发生从卟啉组分到蒽醌组分的分子内光诱导电子传递;连接链性质对电子传递速率有直接的影响.实验和理论计算结果表明卟啉-蒽醌之间的分子内电子转移很可能是通过超交换机理进行的.     

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.     

聚集诱导发光超分子聚合物的光物理性能研究

将一种含具有聚集诱导发光性能(AIE)的四苯乙烯的2-脲基-4[1H]-嘧啶酮衍生物(TPE-bis UPy)在氯仿中通过四重氢键作用组装形成的超分子聚合物,再以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂利用微乳法制备了基于超分子聚合物的纳米球.这种纳米球的形貌通过SEM进行了表征,具有规整的形貌与尺寸.相比在溶液里,该超分子聚合物纳米球的荧光显著增强.通过改变单体的浓度得到了3种不同粒径的超分子聚合物纳米球,DLS表征其粒径分别为46、66和91 nm.将这3种不同粒径的TPE-bis UPy超分子聚合物纳米小球与带负电的曙红(EY)进行组装,由于静电相互作用曙红吸附在纳米球表面,拉近了TPE-bis UPy和曙红之间的距离,使得在组装体内TPE-bis UPy可以有效地将激发能传递给曙红分子,该体系的发光颜色从蓝色荧光变为黄绿色荧光,其能量传递效率分别为62%、55%和39%,洗去表面活性剂CTAB后静电作用减弱,能量传递效率显著降低,分别为46%、36%和33%.研究表明,TPE-bis UPy超分子聚合物纳米小球与曙红的组装体系内,静电作用越强能量传递效率越高;超分子聚合物纳米球粒径越小,能量传递效率越高;并且通过这种组装可以调控体系的发光颜色,能量传递也可以通过体系的发光颜色变化观察到.     

以共价键相连的卟啉-酞菁化合物分子内能量传递及光诱导电子转移

合成了叶啉与酞菁以共价键连接起来的双发色团分子。测定了它们的吸收光谱,荧光光谱,荧光寿命等。计算了分子内能量传递过程的效率(φ_EnT)及速率常数(κ_EnT)。结果表明:在稀溶液中,卟啉与酞菁等克分子混合时,观察不到分子间能量传递过程现象的发生;而双发色团分子的分子内能量传递过程则明显发生了,其效率(φ_EnT=13～70%)与速率常数(κ_EnT=1.2×10⁷～2.0×10⁸s^-1)取决于分子的结构类型。电子转移与能量传递过程与介质性质有关。在极性溶剂中有利于电子转移过程的进行,而不利于能量传递过程;在非极性溶剂中,则有利于能量传递过程的进行,而不利于电子转移。 选择性激发酞菁发色团,观测到了只有电子转移发生的过程,其电子转移效率达到38%。     

光诱导下卟啉蒽醌分子内电子转移过程的研究(Ⅰ)──荧光法

利用荧光手段对自制的3种卟啉蒽醌化合物及其锌配合物与母体卟啉进行了研究，计算了各种化合物单重激发态的能量Es、荧光量子产率及荧光猝灭百分率．从荧光猝灭的角度证明它们确实能在光激发下进行分子内电子转移，形成分子内电荷分离态．同时探讨了有机碱的轴向配位及溶剂对PAQ化合物荧光性质的影响．     

光诱导下卟啉蒽醌分子内电子转移过程的（Ⅰ）：荧光法

利用荧光手段对自制的３种卟啉蒽醌化合物及其锌配合物与母体卟啉进行了研究，计算了各种化合物单重激发态的能量Ｅｓ，荧光量子产率及荧光猝灭百分率。从荧光猝灭的角度证明了它们确实能在激发下进行分子内电子转移，形成分子内电荷分离态。同时探讨了有机碱的轴向配位及溶剂对ＰＡＱ化合物荧光性质的影响。     

荧光素与紫精、咔唑分子内的光致电子转移反应

合成了以-(CH_2)_4连接的荧光素、紫精、咔唑二元及三元化合物,运用吸收光谱,荧光光谱及荧光寿命研究了荧光素-咔唑、紫精-荧光素、紫精-荧光素-咔唑等二元、三元化合物分子内的光致相互作用,结果表明:分子内紫精对荧光素荧光的淬灭主要通过形成不发荧光的络合物,荧光淬灭的效率φ_Q为0.97,荧光寿命淬灭的效率φ_(ET)为0,不发荧光络合物的淬灭的效率φ_C为0.97.咔唑对荧光素荧光的淬灭则以动态的光致电子转移过程为主,荧光淬灭的效率φ_Q为0.63,荧光寿命淬灭的效率φ_(ET)也为0.63,不发荧光络合物的淬灭效率φ_C为0.在三元化合物内紫精-荧光素和荧光素-咔唑对光致相互作用是一种竞争过程,以荧光素-咔唑对间的动态电子转移反应为主,φ_Q为0.97,φ_(ET)为0.65,不发荧光络合物的淬灭效率φ_C为0.32.从反应自由能变化的角度对此进行了讨论.     

新型卟啉-酞菁二元分子内光物理过程的研究

合成了以哌嗪连接的含卟啉－酞菁的双发色团分子，测定了它的吸收光谱，荧光光谱和荧光寿命。并计算了在不同溶剂中两发色团之间的能量传递效率ΦＥｎＴ和电子转移效率ΦＥＴ。结果表明：在非极性溶剂苯中，两发色团之间的光物理过程以激发态单线态能量传递为主（ΦＥｎＴ８０％）。而在极性溶剂ＤＭＦ中，则以电子转移为主（ΦＥＴ６９．８％）。该二元化合物在ＤＭＦ中，哌嗪以船式构象存在，我们以前合成的以氧或柔性链连接的二元     

蒽-对二氰基乙烯基苯激基复合物的形成与能量传递

本文设计合成了三个以不同链长相连接的蒽-对二氰基乙烯基苯(An-DCVB)化合物。利用吸收光谱,荧光光谱,激光闪光光解和单光子计数器等证实An-DCVB受光激发,发生分子内电子转移,生成激基复合物且发现有三重态能量传递,描述了分子内电子转移的主要途径,研究并探讨了An-DCVB的三种不同连接链长对分子构象,激基复合物的形成以及三重态能量传递的影响。     

含有双发色团的化合物分子内能量传递的研究

合成了一系列含有萘环和蒽环的不同链长的二元化合物, 简写为N-Mn-A(n=2,4,6,8,10)。在有机溶剂中做了上述系列化合物的荧光光谱。激发波长为λex=280nm时, 发现荧光光谱中有两个发射峰, λem1=370nm, λem2=450nm。前者为萘的荧光峰, 后者为蒽的荧光峰。实验证明, 只有萘吸收280nm的光, 而蒽无吸收。所以在激发萘的条件下, 能量由处于激发态的萘环传向了外于基态的蒽环。在不同的有机溶剂中, 分别做了该系列化合物的荧光光谱随浓度的变化。实验结果指出, 两个荧光峰强度的比值不随浓度的变化而变化, 表明其能量传递为分子内的能量传递。另外在1%的糖淀粉水溶液中, N-Mn-A的浓度为1.0×10^-^5mol.dm^-^3,通过荧光光谱发现没有发生能量传递。表明处于伸展状态的N-Mn-A化合物分子不能发生能量传递。     

四环烷-甾体-二苯甲酰基甲烷硼氟络合物分子内电子转移诱导光敏异构化反应的研究

本文设计并合成了四环烷-甾体-二苯甲酰基甲烷硼氟络合物组成的二元化合物新体系(QC-S-BF).利用稳态光谱和时间分辨光谱,对其光物理行为和光化学反应进行了研究。结果表明:此二元化合物分子内BF基团的荧光被远距离的QC基团有效地猝灭,选择激发BF基团,可导致四环烷到降冰片二烯的异构化,此过程是通过分子内单重态电子转移生成QC正离子,该正离子异构化生成降冰片二烯正离子,然后经电子复合实现其分子内光敏异构化反应。通过稳态和时间分辨技术,测得此分子内远距离单重态电子转移和QC正离子异构化的效率分别为0.25和0.23.这项工作表明:当给体与受体距离为19Å时,二者之间仍能发生有效的电子转移,这种电子转移过程是通过“键”进行的。     

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。     

荧光素酯与蒽甲酸酯之间的光致相互作用

我们合成了以不同链长连接的荧光素酯与蒽甲酸酯的四种二元化合物.在溶液中的构象研究表明.链呈不同程度的弯曲.但分子内两个发色团的相互作用是微弱的.激发蒽甲酸酯时,无论是在分子间还是在分子内,其单重态能量几乎都传递给了荧光素酯.激发荧光素酯时,并未观测到分子内的光致电子转移,尽管计算和模型化合物分子间的对照实验都表明它们之间是可以发生这种电子转移的.最可能的原因是这个系列在溶液中,分子内的两个发色平面没有好的匹配,或者说,这些二元化合物在所研究的溶液中,不能满足分子内的光致电子转移对构象的要求.     

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。     

荧光素酯与蒽甲酸酯之间的光致相互作用

我们合成了以不同链长连接的荧光素酯与蒽甲酸酯的四种二元化合物.在溶液中的构象研究表明.链呈不同程度的弯曲,但分子内两个发色团的相互作用是微弱的.激发蒽甲酸酯,无论是在分子间还在分子内,其单重态能量几乎都传递给了荧光素酯.激发荧素酯时,并未观测到分子内的光致电子转移,尽管计算和模型化合物分子间的对照实验都表明它们之间是可以发生这种电子转移的.最可能的原因是这个系列在溶液中,分子内的两个发色平面没有好的匹配,或者说 ,这些二元化合物在所研究的溶液中,不能满足分子内的光致电子转移对构象的要求.