4-(1,2-二苯基)乙烯基-4''-(NSV-二苯基-4-乙烯基苯胺基)联苯及其二氟取代衍生物的电子结构与光谱性质

分别采用B3LYP/6-31G(d)和CIS/6-31G(d)方法对4-(1,2-二苯基)乙烯基-4'-(N,N-二苯基-4-乙烯基苯胺基)联苯(A)及其二氟取代衍生物(B-F)的基态(S0)和单重激发态(S1)的几何构型进行了全优化,计算获得了电离势IP、电子亲和势EA等相关数据,并采用含时密度泛函(TD-DFT)方法计算了上述化合物的电子吸收和荧光发射光谱.研究结果表明,化合物A及二氟取代衍生物B-F在469-474 nm蓝光区域主发射峰的强度远远大于372-387 nm范围的次发射峰,说明此类化合物具有纯度较高的发射光谱;主链苯环上的二氟取代(B,C和D)使最低空轨道(LUMO)能级明显降低,有利于提高电子注入;芳胺基笨环上的二氟取代(D和E)使分子最高占据轨道(HOMO)能级明显降低,电离势增加,能隙变大,有利于抑制空穴越过发光层向电子传输层输运,减少界面处激基复合物的形成,同时起到光谱蓝移的效果;既是主链苯环上也是芳胺基苯环上的二氟取代衍生物D更有利于平衡电子-空穴的注入,应该具有更加优良的发光性质.     

4-（1，2-二苯基）乙烯基-4＇-（NN-二苯基-4-乙烯基苯胺基）联苯及其二氟取代衍生物的电子结构与光谱性质

分别采用B3LYP／6—31G（d）和CIS／6—31G（d）方法对4－（1,2－二苯基）乙烯基－4’－（N,N-二苯基－4－乙烯基苯胺基）联苯（A）及其二氟取代衍生物（B—F）的基态（S0）和单重激发态（S1）的几何构型进行了全优化,计算获得了电离势IP、电子亲和势EA等相关数据,并采用含时密度泛函（TD—DPT）方法计算了上述化合物的电子吸收和荧光发射光谱．研究结果表明,化合物A及二氟取代衍生物B—F在469-474nm蓝光区域主发射峰的强度远远大于372—387nm范围的次发射峰,说明此类化合物具有纯度较高的发射光谱;主链苯环上的二氟取代（B,C和D）使最低空轨道（LUMO）能级明显降低,有利于提高电子注入;芳胺基苯环上的二氟取代（D和E）使分子最高占据轨道（HOMO）能级明显降低,电离势增加,能隙变大,有利于抑制空穴越过发光层向电子传输层输运,减少界面处激基复合物的形成,同时起到光谱蓝移的效果;既是主链苯环上也是芳胺基苯环上的二氟取代衍生物D更有利于平衡电子－空穴的注入,应该具有更加优良的发光性质．     

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.     

1,2-二苯基乙烯基膦钯(Ⅱ)催化的 Sonograshira交叉偶联反应

合成了含有大位阻和富电子膦配体的1,2-二苯基乙烯基膦配体, 并研究了以1,2-二苯基乙烯基膦配体和二氯化二苯腈合钯(Ⅱ)为催化剂催化的Sonograshira交叉偶联反应.     

2-(4-取代苯基)-4,5-二(4-氯苯乙烯基)咪唑化合物的合成和荧光性能

以2,3-丁二酮和4-氯苯甲醛为原料,在哌啶催化下合成了1,6-二(4-氯苯基)-1,5-己二烯-3,4-二酮(MTCl),再以MTCl、4-取代苯甲醛及醋酸铵经Debus反应合成了7个2-(4-取代苯基)-4,5-二(4-氯苯乙烯基)咪唑化合物(1a-1g).采用FT-IR、1H NMR、13C NMR以及质谱(MS)表征了MTCl和1a-1g的结构.荧光分析表明1a-1g的DMF稀溶液(1×10-5mol/L)荧光发射波长在439～554 nm的蓝绿区,与2-苯基-4,5-二(4-氯苯乙烯基)咪唑(1e)相比,2-苯环上有取代基时使1a-1g的荧光发射波长红移,但相对量子产率随着2-苯环上取代基给电子能力增大而降低,值得注意的是致钝基团氰基不影响相对量子产率.酸碱影响实验结果表明:2-(4-二甲氨基苯基)-4,5-二(4-氯苯乙烯基)咪唑(1a)对酸最敏感,1a的DMF稀溶液加入5μL的硫酸溶液(0.03 mol/L)后荧光强度迅速达到最小; 2-(4-氰基苯基)-4,5-二(4-氯苯乙烯基)咪唑(1g)对碱较敏感,1g的DMF稀溶液加入5μL的四丁基氢氧化铵水溶液(TBAH,2.0%)后荧光几乎消失,加酸后荧光性能恢复,具有酸/碱开关效应; 2-(4-甲氧基苯基)、2-(4-羟基苯基)、2-(4-甲基苯基)和2-苯基取代咪唑衍生物的DMF稀溶液加入少量的TBAH后,它们的"双"荧光发射峰强度同时减弱,加酸能恢复荧光性能,而加入少量稀硫酸时其中一个峰的强度减弱,另外一个增强,加碱能恢复荧光性能.     

7-氮杂吲哚衍生物分子基态和激发态性质的理论研究

用从头算HF和密度泛函B3LYP方法对7-氮杂吲哚衍生物1,3-二(N-7-氮杂吲哚基)苯、1,3,5 三(N-7-氮杂吲哚基)苯和4,4′-二(N-7-氮杂吲哚基)联苯进行全优化, 计算分子的电离势IP和电子亲和势EA等相关能量, 并用ZINDO和TDDFT方法计算吸收光谱, 用CIS优化三种化合物分子的S1激发态结构, 并分析其能量与发射光谱的关系, 计算溶剂中分子的吸收和发射光谱, 并与实验结果对照. 计算结果表明, 从7-氮杂吲哚到上述三种衍生物依次愈来愈容易接受空穴, 吸收和发射光谱红移.     

3-氨基-6-(2-(4-吡啶基)乙烯基)-9-丁基咔唑的合成及性质

通过咔唑的烷基化、硝化、碘化、Heck偶联反应、水合肼还原,设计合成了一种新型D-π-A结构的咔唑衍生物3-氨基-6-(2-(4-吡啶基)乙烯基)-9-丁基咔唑(L)。化合物的结构通过红外、核磁氢谱、碳谱和质谱等技术手段的表征。通过测定在不同溶剂中的紫外、荧光、循环伏安和理论计算,初步研究了化合物L的光学、电化学性质和电子结构。研究结果表明,化合物L的紫外吸收光谱和荧光发射光谱随着溶剂极性的增加发生不同程度的红移。     

3-(3′-吡啶基)-6-芳基-1，2，4-三唑并[3，4-b]-1，3，4-噻二唑衍生物基态和激发态性质

用密度泛函B3LYP方法对3-(3'-吡啶基)-6-芳基-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑衍生物(芳基为苯基、3-吡啶基和苯乙烯基)进行基态几何构型全优化,计算分子的电离势I_p和电子亲和势E_A等相关能量,并用Zerner间略微分重叠(ZINDO)和含时密度泛函(TDDFT)方法计算吸收光谱,用单组态相互作用方法(CIS)优化三种化合物分子的S_1激发态结构,分析其能量与发射光谱的关系,计算溶剂中分子的吸收和发射光谱,并与实验结果对照.计算结果表明,从3-(3'-吡啶基)-6-苯基-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑分子(化合物A)到3-(3'-吡啶基)-6-(3'-吡啶基)-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑分子(化合物B)以及3-(3'-吡啶基)-6-对乙烯苯基-1,2,4-三唑并[3,4-b]- 1,3,4-噻二唑分子(化合物C)的电子亲和势依次增大,愈来愈容易接受电子,吸收光谱和发射光谱红移.     

二聚(2,5-噻吩乙烯撑)基态和激发态的电子结构: 桥基和芳环取代的影响

采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法, 在B3LYP/TZVP水平下, 研究了一系列给电子基团(—NH2, —OCH3和—CH3)和吸电子基团(—CCH, —CN和—NO2)在二聚(2,5-噻吩乙烯撑)(2TV)的桥基和芳环上取代对基态和激发态电子结构的影响. 结果表明, 取代基的给/吸电子能力和取代位置对衍生物的几何结构以及吸收发射光谱均有重要影响, 其中氨基(—NH2)和硝基(—NO2)取代对2TV电子结构的影响较为显著. 此外, 对于桥基和芳环取代, 随着取代基吸电子能力的增强, 衍生物的前线分子轨道HOMO和LUMO的能级均呈逐渐降低的趋势.     

含非线性光学活性侧基的对-[N-4-(2,2-二氰乙烯基)苯偶氮苯基-N-乙基]胺乙氧基聚苯乙烯

本文报道通过高分子反应经氰乙烯基取代偶氮苯的偶合合成了含有高二阶非线性光学活性的以二氰乙烯基为电子受体烷胺基为电子给体的苯偶氮苯发色团的聚苯乙烯的衍生物及其表征。聚合物中的发色团含量在40mol％以上,易溶于四氢呋喃、丙酮等有机溶剂而得到均匀的薄膜。     

酰氨基硫脲及其相关杂环衍生物的研究(Ⅹ)——1-(4′-吡啶甲酰基)-4-芳酰胺基硫脲类化合物环化反应的研究

本文研究1-(4′-吡啶甲酰基)-4-芳酰胺基硫脲(Ⅰ)在碱催化条件下的环化反应。结果表明,当(Ⅰ)芳环连接吸电子基如硝基、卤素或推电子取代基如甲基和甲氧基等时,均环化为3-(4′-吡啶基)-4-芳酰基-1,2,4-三唑啉-5-硫酮(Ⅱ),通过质谱裂解碎片分析确定其结构,并初步评价部分化合物对结核菌的抑制作用。     

含非线性光学活性侧基的对-[N-4-(2,2-二氰乙烯基)苯偶氮苯基-N-乙基]胺乙氧基聚苯乙烯

 本文报道通过高分子反应经氰乙烯基取代偶氮苯的偶合合成了含有高二阶非线性光学活性的以二氰乙烯基为电子受体烷胺基为电子给体的苯偶氮苯发色团的聚苯乙烯的衍生物及其表征。聚合物中的发色团含量在40mol％以上,易溶于四氢呋喃、丙酮等有机溶剂而得到均匀的薄膜。     

微波辅助合成5-芳亚甲基-2,3-二苯基噻唑-4-酮类衍生物

本文报道了一种通过微波辅助合成5-芳亚甲基-2,3--二苯基噻唑-4-酮类衍生物的新方法。以H2O为溶剂、K2CO3为去氢试剂、四丁基溴化铵为相转移催化剂,2,3-二苯基噻唑-4-酮与取代醛在微波辅助下发生Knoevenagel反应,生成5-芳亚甲基-2,3-二苯基噻唑-4-酮类衍生物,产率最高可达85%。     

N,N′-二-(3,5-二甲基苯基)-3,6-二甲基-1,4-二氢-1,2,4,5-四嗪-1,4-二甲酰胺的合成

1,2,4,5-四嗪衍生物具有抗肿瘤,杀菌,杀虫等活性,我们曾合成了具有抗肿瘤活性的N,N′-二苯基-3,6-二甲基-1,4-二氢-1,2,4,5-四嗪-1,4-二甲酰胺(3a)[1,2,3],合成路线见图1.研究它们的抗肿瘤活性时发现该化合物的苯环间位若以N,N-二甲基取代,对小鼠白血病细胞(P-388)和人肺腺癌细胞(A-549)有很强的抗肿瘤活性.     

十字交叉型π共轭分子3,6-二苯-1,2,4,5-(2',2"-二苯基)-苯并二噁唑的电子结构和电荷传输性质的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法, 在6-31G(d)基组水平下研究了以三联苯和二苯基苯并噁唑构成的十字交叉型共轭分子3,6-二苯基-1,2,4,5-(2',2"-二苯基)-苯并二噁唑的电子结构和电荷传输性质. 通过对分子的重组能和晶体中分子间电荷传输积分的计算得到该分子的空穴迁移率为0.31 cm2·V -1·s -1 , 电子迁移率为0.11 cm2/(V·s). 计算结果表明, 空穴的传输主要是通过三联苯方向上两端苯环的"边对面"的相互作用以及分子中心π体系的错位重叠相互作用来实现的. 而电子的传输路径主要是通过苯并噁唑方向的π-π重叠相互作用来实现. 通过分析分子正负离子态的Mulliken电荷发现, 正电荷较多分布在三联苯方向上, 而负电荷较多分布在苯并噁唑方向上. 计算结果表明, 电子和空穴的传输分别在分子相互交叉的不同方向上, 有利于电子和空穴的平衡传输.     

3-(3’-吡啶基)-6-芳基-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑衍生物基态和激发态性质

用密度泛函B3LYP方法对3-(3’-吡啶基)-6-芳基-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑衍生物(芳基为苯基、3-吡啶基和苯乙烯基)进行基态几何构型全优化, 计算分子的电离势IP和电子亲和势EA等相关能量, 并用Zerner间略微分重叠(ZINDO)和含时密度泛函(TDDFT)方法计算吸收光谱, 用单组态相互作用方法(CIS)优化三种化合物分子的S1激发态结构, 分析其能量与发射光谱的关系, 计算溶剂中分子的吸收和发射光谱, 并与实验结果对照. 计算结果表明, 从3-(3’-吡啶基)-6-苯基-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑分子(化合物A)到3-(3’-吡啶基)-6-(3’-吡啶基)-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑分子(化合物B)以及3-(3’-吡啶基)-6-对乙烯苯基-1,2,4-三唑并[3,4-b]-1,3,4-噻二唑分子(化合物C)的电子亲和势依次增大, 愈来愈容易接受电子, 吸收光谱和发射光谱红移.     

氰基乙烯基苯胺衍生物的电化学行为

本文利用循环伏安法研究了电子给-受体模型化合物——氰基乙烯基苯胺衍生物的电化学行为,并对推电子取代基团—NH_2和—N(CH_3)_2与吸电子取代基团氰基乙烯基对化合物电化学行为的影响进行了较为详细的讨论.提出了这些化合物的电氧化态和电还原态的结构,通过分析比较叔、仲和伯自由基对化合物电化学行为的影响,探讨了电极反应机理.     

1,4-双[2-(4-吡啶基)乙烯基]苯衍生物的合成、光谱性质及理论研究

通过经典的Witting-Horner反应及Sonogashira交叉偶联反应以较高的产率合成得到4个不对称型氢键受体分子1,4-双[2-(4-吡啶基)乙烯基]苯衍生物,并对其结构及光谱性质开展了研究.系列化合物均通过核磁、元素分析及质谱的表征,晶体结构表明由于苯环邻位芳环乙炔基的空间效应导致氢键组装的构型发生改变.紫外可见光谱结合含时密度泛函理论(TDDFT)计算表明目标化合物在紫外区域均呈现出强烈的π→π*及ICT跃迁吸收.荧光光谱表明随着共轭体系的逐渐增大也导致了它们的发射峰有一个红移的倾向,且有利于分子之间形成π-π堆积.以上结果将为后续的氢键自组装的区域选择性及光照环化实验研究提供了一定的合成基础及理论依据.     

β,β-二氟乙烯基化合物制备方法研究进展

近年来,随着β,β-二氟乙烯基类化合物的广泛应用,其合成方法的研究也越来越多.详细介绍了卤代二氟醋酸盐、卤代二氟甲烷、双膦酸盐、有金属参与、双三氟甲基汞和二异丙基胺基锂和二氟甲基芳环砜等法制备β,β-二氟乙烯的研究进展,同时对其反应机理作了相应阐述.     

4-酰基-双(1,3-二苯基-5-吡唑啉酮)铽(Ⅲ)配合物的合成及荧光性质

合成了3种4-酰基-双(1,3-二苯基-5-吡唑啉酮),1,5-双(1,3-二苯基-5-吡唑啉酮-4-基)-1,5-戊二酮;1,6-双(1,3-二苯基-5-吡唑啉酮-4-基)-1,6-己二酮和1,10-双(1,3-二苯基-5-吡唑啉酮-4-基)-1,10-癸二酮,通过元素分析、红外光谱和核磁共振氢谱对产物组成进行了表征.合成了它们的Tb(Ⅲ)二元和三元[1,10-二氮杂菲(Phen) 或2,2-联吡啶(Dipy)]配合物,测定了配合物的荧光光谱,对其荧光性质进行了研究.结果表明,配合物发射Tb(Ⅲ)的特征荧光,4-酰基-双(1,3-二苯基-5-吡唑啉酮)配体的三重态能级与Tb(Ⅲ)的最低激发态(5D4)能级匹配较好;配合物荧光强度随4-酰基-双(1,3-二苯基-5-吡唑啉酮)配体2个吡唑环间碳链的增长而减弱;第2配体Phen 和Dipy具有荧光增强作用,且前者优于后者.