星型多支化p-n结构窄带隙共轭分子的设计合成与性能研究

通过Suzuki偶联反应合成了三种多支化p-n结构窄带隙材料P1, P2和P3. 通过¹H NMR, ¹³C NMR, GC-MS/MALDI-TOF等表征了其化学结构, 并研究了其光物理性质、热力学性质、电化学性质及其电子结构与光电性能等. 结果表明这三种星型分子具有溶解性好、能隙窄、吸收光谱宽及热稳定性高等特点.     

八极分子2,4,6-三[对(4-羟丁氧基)苯乙烯]均三嗪的合成

设计并合成了以均三嗪为核,苯乙烯基共轭键为桥,4-羟丁氧基为供电子基团的具有三重对称轴和较大二阶非线性光学系数的八极分子——2,4,6-三[对(4-羟丁氧基)苯乙烯]均三嗪,总收率7.75%,其结构经1H NMR确证。     

拓扑异构体的研究(Ⅰ)C型与S型拓扑异构体的波谱性质及结构鉴定

利用 ¹H和 ¹³C NMR, IR, UV, SEM对合成的4种C型和S型拓扑异构体进行了结构表征和分析, 发现对于不同拓扑结构的C型和S型分子可以通过 ¹H NMR来鉴别, 而对于相同拓扑结构的S型cis(SC)和trans(ST)分子, C型 cis(CC)和trans(CT)分子则要结合 ¹³C NMR来鉴别. 四种拓扑异构体的IR, UV, 波谱性质以及SEM图象没有显著的差异.     

茂铁类单分子结电子传输性质的研究进展

分子导线是构成分子器件的关键部分,它的发展有望解决未来将要面临的电子器件尺寸即将达到理论极限而无法满足人们更高需求的问题.茂铁类分子凭借优秀的物理、化学性质被广泛应用于非线性光学、分子电子学等领域.在过去的十多年里,茂铁基团的引入构建了多种结构新颖的分子导线,为单分子器件的基础研究做出了巨大贡献.然而对于茂铁类分子导线的研究,大多集中于其异茂环取代的衍生物,同茂环取代的衍生物因合成较为困难,并没有受到研究者们的关注.根据分子的结构特征,将茂铁类分子导线分为π共轭型与非π共轭型两大类.以分子的构效关系为主线,对近十几年来茂铁类单分子结电子传输性质方面的工作进行了概括与总结,期望为未来茂铁类分子导线的研究提供借鉴.     

系列新推拉型多环共轭分子二阶非线性光学性质的理论研究

在AM1和ZINDO方法基础上,按完全态求和(SOS)公式编制了计算分子二阶非线性光学系数β_ijk和β_μ的程序,研究了一系列新推拉型多环共轭分子的结构、光谱和二阶非线性光学系数β(-2ω,ω,ω)和β(0,0,0).考察了分子共轭链长、分子骨架和给电子取代基对β_μ的影响,并设计了具有最大β_μ的新型非线性光学材料分子.     

β-环糊精负载四甲基哌啶氮氧化物的合成及其在分子氧氧化醇反应中的催化性能

以乙烯基二胺为连接臂将四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)负载于β-环糊精(β-CD)上,得到负载型催化剂β-CD-TEMPO.采用~1H NMR、~(13)C NMR以及FT-IR等手段对β-CD-TEMPO进行了表征.将β-CD-TEMPO、CuBr_2以及K_2CO_3结合构成催化体系,用于分子氧为氧化剂的醇的选择性氧化反应,结果表明该体系对苄基以及烯丙基伯醇的氧化显示出良好的催化活性和选择性.在负载催化剂中,乙烯基二胺既作为连接臂又作为配体与铜离子配位,使氧化反应顺利进行.负载型催化剂β-CD-TEMPO与产物容易分离,能够循环使用.     

含有酰亚胺结构单元的氮杂和硫杂稠五环分子的合成与性能研究

设计合成了含有酰亚胺结构单元的氮杂和硫杂稠五环共轭分子1和2, 并对它们的物理化学性质进行了研究. 实验结果显示酰亚胺基团的引入不仅使得分子具有良好的溶解性, 而且有效地降低分子的HOMO和LUMO能级. 化合物1的单晶结构显示其共轭核具有良好的平面性. 单晶中, 化合物1通过强的π-π相互作用形成二聚体, 二聚体之间存在强的氢键相互作用. 基于化合物2的薄膜场效应晶体管表现出p-型场效应晶体管行为, 其最高迁移率为2.75×10^-3 cm²·V^-1·s^-1.     

水溶性共轭聚合物分子刷的研究进展

水溶性共轭聚合物研究属于国际前沿研究领域,因其具有水溶性和超级信号放大作用,在生物传感领域展现出良好的应用前景.但由于传统水溶性线型共轭高分子两亲性结构特点,其含有的憎水性刚性共轭链在水溶液中易聚集,水分子对共轭链激发态的影响导致其发光效率低(一般小于30%),严重制约了其应用与拓展.如何方便有效构筑高分子的高支化是获得高荧光效率的关键.在本篇综述中,我们综述了水溶性共轭聚合物分子刷的合成技术,分析了其结构与光学性质的关系,为水溶性共轭聚合物分子刷的设计和制备提供指导.另外,总结了水溶性共轭聚合物分子刷在化学生物传感、生物成像、药物运输、癌症治疗等领域的应用,最后对水溶性共轭聚合物分子刷存在的主要问题以及未来的热点方向进行了分析和展望!     

水杨醛葡萄糖苷对氨基苯酚席夫碱的合成

以葡萄糖苷,水杨醛和对氨基苯酚为原料,设计并合成了将糖苷和席夫碱等多个药效团集于同一分子中的水杨醛葡萄糖苷对氨基苯酚席夫碱,其结构经1H NMR,13C NMR和IR表征.     

基于分子间侧向氢键作用的电光材料制备及性能

通过重氮耦合和酯化等反应制备了一系列侧向含有酰胺基团的偶氮苯类非线性光学生色团, 并将其与聚合物进行掺杂或通过分子间的侧向氢键作用制备了主客体型及超分子型的电光薄膜材料. 生色团的结构通过核磁共振谱(¹H NMR, NMR)、 红外光谱(IR)、 质谱(MS)和元素分析(EA)等进行了表征, 结果表明, 生色团形成了分子间的氢键作用. 通过紫外-可见(UV-Vis) 光谱研究了材料的极化性能. 相比主客体型电光薄膜材料, 由分子间侧向氢键作用形成的超分子型电光薄膜材料无需与聚合物基体材料复合, 更有利于提高材料的生色团含量、 极化取向度及稳定性. 通过Teng-Man简单反射法研究了主客体型和超分子型电光材料的二阶非线性光学性质, 结果表明, 基于分子间侧向氢键作用形成的超分子体系具有更大的电光系数.     

确定分子中离域π键πnm的方法

A method for obtaining the delocalized π bonds π_n^m in a molecule has been discussed in this paper, and the delocalized π bonds π_n^m in linear, bent, planar trigonal, single cyclic conjugated, and polycyclic conjugated molecules have been studied. The reasons of π₃⁴ in NO₂ and 2π₃² in C₃ molecules have been proposed. The delocalized π bonds 2π₁₈¹⁸ in cyclo[18] carbon are analyzed.     

Response to: “Comment on ‘The effect of confinement on the electronic energy and polarizability of a hydrogen molecular ion’”

In this reply we clarify questions point out in the Comment on: “The Effect of Confinement on the Electronic Energy and Polarizability of a Hydrogen Molecular Ion” by J. F. da Silva, F. R. Silva and E. Drigo Filho, Int. J. Quantum Chem.2016, 116, 497–503 written by S. A. Cruz and H. Olivares‐Pilón. In particular, we show how we made the calculations of ground state energy from the confined hydrogen molecule ion for cavities of different volumes. The internuclear distances to the excited state 2pσ_u are also presented.     

磁性分子自旋态检测与调控的STM研究

单分子自旋态检测与可逆调控是目前物理、化学及信息技术等领域的研究热点．本文综述了扫描隧道显微镜在该领域的研究进展,着重论述了酞菁类磁性分子在金属单晶表面或绝缘层薄膜上磁性的检测;自旋交叉配合物分子自旋双稳态的检测与可逆调控;单分子磁体的表面制备及输运性质的检测．     

单分子毛细管电泳

对室温下液流中的单分子光学检测技术的基本原理、主要方法以及它在生物学中的应用做了综述。重点强调了毛细管电泳与单分子检测相结合-单分子毛细管电泳在分析科学中战略上的重要性，并展望了单分子光学检测技术为特征的单分子毛细管电泳在分析化学中的应用前景。     

Single molecule electro-catalysis of non-fluorescent molecule

Single molecule catalysis is very powerful in revealing catalytic mechanism at the single molecule level. But fluorescentmolecule is always necessary to take part into the catalysis directly in previous research. In order to study the single molecule electro-catalysis of non-fluorescentmolecule (SMECNFM) on nanocatalyst, we couple the SMECNFM with a single molecule fluorescence reaction. A certain number of fluorescent molecules will be generated and detected when the SMECNFM happens. Through this method, we can detect the electro-oxidation reaction of one HCOONamolecule. The stability of Pt nanocatalyst supported on active carbon is studied at the singlemolecule level by this method. This paper also provides a general way to make ultra-sensitive sensor, and to study the SMECNFM for the molecules, such as formic acid, hydrogen, oxygen, etc., on single nanoparticle.     

烷烃和胺类分子对电子激发态CH(A~2Δ和B~2Σ~-)自由基猝灭

用266nm激光光解CHBr_3分子产生CH(A,B)态自由基,通过测量CH(A,B→X)自发辐射的时间分辨信号测定室温下(CH_3)_2NH、(C_2H_5)_2NH、(C_2H_5)_3N、n-C_5H_(12)、n-C_6H_(14)和n-C_7H_(16)对CH(A,B,v'=0)的猝灭速率常数.发现猝灭速率常数与猝灭剂烷烃分子中的C-H键数近似成线性关系,但对大的烷烃分子,这种增加逐渐趋缓.用碰撞络合物模型计算胺类分子及烷烃分子与CH形成碰撞络合物时的生成截面,结果表明,在电子激发态CH自由基的猝灭过程中,碰撞对子间的多极相互吸引势和色散力作用势可能起重要作用.     

荧光相关光谱单分子检测系统的研究

基于激光共焦构型,构建了一套高灵敏度和高稳定性的荧光相关光谱单分子检测系统。采用高数值孔径物镜使激光束高度聚焦,并用同一物镜收集样品的荧光,单光子计数器用于实时记录荧光信号。优化系统保持物镜焦点、针孔以及单光子计数器光敏区高度同轴。采用60×1.2(NA)的水浸物镜及直径为160μm的针孔得到的检测系统结构参数为ω0和z0分别为0.42μm和1.33μm,照射微区的体积为1.3fL。单个RhodamineGreen分子可获得13倍的信噪比。用该系统获得了小分子和生物大分子(DNA片段和蛋白质)的高质量荧光相关图谱,成功实现了单个分子的检测。     

Finite element investigation of the ground states of the helium trimers 4He3 and 4He2–3He

A three‐dimensional finite element method is applied to the ground states of the symmetric and asymmetric atomic helium trimers ⁴He₃ and ⁴He₂–³He. Three different He–He interaction potentials of hard‐core nature were studied. Two extrapolation procedures based on the convergence properties of the finite element method are investigated. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Int J Quantum Chem, 2007     

Synthesis of Highly Charged C3-Symmetrical Organic Molecule with a Fused Planar Core Structure

A new C3-symmetric molecule integrated with a number of interesting features, including three highly charged and flexible pyrrolidinium arms extending from a fused planar core structure, is synthesized.     

基于C=O…HN分子间氢键的超分子液晶研究进展

基于C=O…HN的分子间氢键能够自组装形成具有精确分子排列和很好稳定性的有序结构,在设计构造液晶功能材料方面具有重要的不可替代的地位.分子形状是设计小分子热致液晶的一个主要考虑因素,它对液晶态的结构有至关重要的影响.以分子形状与液晶态相互关系为主线,重点介绍了目前文献报道的基于C=O…HN分子间氢键的盘状和楔形分子形成液晶的研究进展,以期为新型液晶材料的分子设计提供一些借鉴.