薁2/6-位芳基取代的模型化合物的设计合成及性质研究

设计合成了薁2/6-位芳基取代的六个模型化合物1～6,化合物1～3和4～6分别为薁2-位和6-位取代的化合物,其取代基顺序均分别为五氟苯、苯和α-噻吩.对化合物的紫外吸收光谱、荧光光谱、电化学以及质子响应等物理化学性质进行了研究,并结合密度泛函理论(DFT)计算研究了2/6-位不同取代芳基对于薁衍生物的基本物理化学性质的影响.吸收光谱研究表明,在薁的2/6-位引入不同取代芳基均可以使其S0→S2跃迁吸收峰红移(Δλ=6～68nm),2/6-位引入给电子的噻吩基团发生明显红移(Δλ=68/48nm),其中2-位引入给电子噻吩基团红移更加明显(Δλ=68nm).荧光光谱研究表明,在薁6-位引入强拉电子的五氟苯,所得化合物4荧光强度最强(φF=0.082);质子化后,同样含有五氟苯基的化合物1-H~+的荧光强度最强((φF=0.359).电化学和DFT理论计算表明,在薁2/6-位引入拉电子的五氟苯基可显著降低分子的最高已占分子轨道(HOMO)和最低空分子轨道(LUMO)能级(1和4的ΔEHOMO/ΔELUMO分别为-0.23/-0.18和-0.20/-0.15 eV).这些研究结果为基于薁的有机功能分子的设计合成及性质研究提供了有效依据.     

反丁烯二酰基桥连的带不同取代基的卟啉二联体的合成与性质

合成了反丁烯二酰基桥连的3种带不同取代基的卟啉二联体, 通过红外光谱, 紫外-可见光谱, 核磁共振波谱和质谱对化合物的结构进行了确认, 并研究了二联体的表面光电压谱, 荧光光谱和激光拉曼光谱的变化. 结果表明, 取代基的类型对卟啉二联体分子的荧光量子产率有显著影响, 带供电子基团的甲氧基增强了荧光量子产率, 而带吸电子基团的氯则降低了荧光量子产率, 并且吸电子基团的氯比供电子基团的甲氧基对荧光的影响更大. 取代基的电子效应对卟啉二联体的荧光性和激光拉曼光谱有较大影响.     

侧链取代的芴苯共聚物的光电性质及其溶剂化效应研究

采用Suzuki偶联聚合的方法合成了一系列化学结构明确、侧基性质(长度、体积、给/吸电子性质)不同的Hairy-Rod型芴苯共聚物. 通过光谱、电化学和模拟计算等手段研究了苯环上不同性质的侧基取代芴苯聚合物的发光性质、电化学性质和溶剂化效应等, 同时研究了侧基性质的变化对这些物理性质的影响规律. 苯环上烷基侧链长度的改变对取代共聚物的光谱、电化学和发光效率等影响很小|而随着苯环上烷氧基侧链长度的增加, 聚合物的光谱稳定性逐渐增强, 荧光发射光谱中的0-1转变逐渐被抑制, 荧光发射半峰宽减小. 苯环上取代侧基的给/吸电子性质变化对聚合物的光电性能具有全面的影响, 改变取代侧基的给/吸电子性质可调节芴苯共聚物的发光颜色和HOMO, LUMO能级以及HOMO-LUMO能隙等, 因此, 通过引入不同性质的侧基可实现对此类聚合物光物理性能的调控. 溶剂的极性对聚合物溶液的光谱性质具有显著影响, 溶液光谱随溶剂极性的增大逐渐向长波移动. 当聚合物本身带有强极性基团时, 在强极性溶剂中将发生聚合物分子链与溶剂分子间的强极性相互作用, 从而会引起更复杂的结果.     

含三苯胺基团的二噻吩乙烯光致变色化合物的合成及性能研究

以5-氯-2-甲基-3-乙酰基噻吩和二苯氨基苯甲醛为原料,经Aldol反应、Michael反应及McMurry反应,将光致变色单元和三苯胺基团结合起来,合成了三种二噻吩乙烯类光致变色化合物1a～1c,并通过MS,¹H NMR和¹³C NMR对其结构进行了表征.与以往主要从两侧噻吩环引入不同功能性基团的研究不同,本文将具有荧光性的三苯胺基团通过单键桥连至环戊烯β位上,在保持光致变色反应活性的同时,也避免其它功能性基团对二噻吩乙烯骨架的影响.通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究了其在溶液及聚甲基丙烯酸甲酯薄膜中的光致变色性能和荧光性能.在302 nm紫外光照射下,1a～1c的溶液和薄膜由无色变为黄色,并能快速达到光稳态;用450 nm蓝光照射时,能在较短时间内恢复至无色.在紫外光的激发下,1a～1c的最大荧光发射波长随着取代基R供电子效应的增强而增大;1a～1c在正己烷、甲苯和乙酸乙酯中具有较强的荧光,在乙腈中荧光较弱,而在氯仿中几乎没有荧光.在302 nm紫外光照射下,1a～1c的三苯胺基团和二噻吩环戊烯基团之间发生荧光共振能量转移,其荧光强度随着光照时间的延长逐渐降低,表明其具有作为荧光分子开关的潜力.     

Meso位单取代卟啉及其配合物的合成、表征和光谱性质（英文）

设计合成了一系列新型的meso位N,N-二甲氨基苯基或N-苯基咔唑基单取代卟啉(5a~c)及其锌配合物(6a~c),用高分辨质谱、~1H NMR、紫外-可见光谱及X射线单晶衍射方法等对结构进行了表征;研究了卟啉化合物及其配合物的热稳定性及荧光性质。结果表明,这些卟啉化合物及其锌配合物在400~410 nm之间具有强的吸收且具有很好的热稳定性,荧光量子产率在0.05~0.09;另外还分析了meso位不同取代基对光谱性质的影响。     

一种新型低带隙共轭聚合物的合成及其光学性质

在钯催化剂作用下, 通过4,7-二(5-溴-2-噻吩基)[2,1,3]苯并噻二唑与2,5-二乙炔基-3-辛基噻吩的偶联反应, 合成了一种新的共轭高分子聚4,7-二(2-噻吩基)苯并噻二唑-3-辛基噻吩二炔(PTE-DTBT). 通过紫外可见吸收光谱及荧光光谱对其光学性质进行了研究. 紫外-可见吸收谱结果表明, PTE-DTBT的固体膜光学带隙为1.71 eV; 电化学测试其带隙为1.88 eV. TiO₂/PTE-DTBT共混固体膜的荧光发射谱结果表明电子供体PTE-DTBT分子与电子受体TiO₂分子间存在有效的电子转移.     

2,6-位取代的BODIPY染料敏化剂的合成及其性能

设计合成了3种新型基于氟化硼络合二吡咯甲川(BODIPY)衍生物的D-π-A型光敏染料CB1~CB3,其结构为:BODIPY核为桥联基团、N-苯基咔唑以不同位点连接BODIPY的2-位作为电子给体单元、氰乙酸连接于BODIPY的6-位作为电子受体单元。运用1H,13C NMR以及MALDI-TOF-MS对所合成的染料CB1~CB3进行了结构表征和确证。对3种染料CB1~CB3进行了UV-Vis和荧光等光物理特性、电化学行为、光伏性能研究,并通过DFT理论计算深入研究了其分子的几何结构与性能之间的关系。3种染料的吸收光谱主要位于420~600 nm波段,LUMO能级在3.7 eV左右,HOMO能级在5.2 eV左右。N-苯基咔唑2-位与BODIPY相连的CB2,因更平整的分子结构和更为适合的共轭长度,具有更为优良的光谱吸收和分子内电荷迁移性能,因而表现出良好的光伏性能:在AM1.5(100 m W·cm-2)的光强下,CB2敏化电池的开路电压(Voc)为550 m V,电流密度(Jsc)为3.71 m A·cm-2,填充因子(FF)为0.73,总光电转换效率(PCE)为1.49%。     

D-A-D(D')型邻位碳硼烷三元体系二阶非线性光学性质的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法对系列具有D-A-D(D')型结构的邻位碳硼烷三元体系的电子结构、第一超极化率和电子光谱等性质进行研究.结果表明,碳硼烷具有独特的缺电子特征,可以作为有效的吸电子基团,与其桥联不同的供电子取代基Ar,形成三元体系的电荷转移方向是由Ar基团到碳硼烷.随着Ar基团供电子能力的增强,体系相应的第一超极化率值增大,其中分子7(Ar=N,N-二甲基苯)的βtot值(39197 a.u.)约为分子1(Ar=间三氟甲基苯,640 a.u.)的61倍.分子的电子光谱随Ar基团供电能力的增强发生红移,并采用二级能级公式对分子的第一超极化率规律给予了解释.     

2,5-二芳基噻吩类化合物的高效绿色合成

无需金属和碱的催化,以1,4-二芳基取代-1,3-丁二炔与Na2S·9H2O为反应底物,80℃下DMF中合成了2,5-二芳基噻吩类化合物,考察了反应物苯环上电子效应和空间位阻对硫杂环化反应的影响.结果表明:反应物苯环上的吸电子或电子取代基团均对反应产物的分离产率影响不大;空间位阻较大的反应底物硫杂环化反应的收率略有降低,各种目标化合物产率为88%~100%.     

meso和dl 2,3-二氰基-2,3-二(p-取代苯基)丁二酸二乙酯的~1H NMR研究

测定了meso和dl 2,3-二氰基-2,3-二(p-X苯基)丁二酸二乙酯(X=OCH_3,CH_3,H,Cl,NO_2)的~1H NMR谱及X为CH_3相应二乙酯的~1H Noesy谱。在meso和dl异构体中,苯环m-~1H的化学位移与p-X的Hammett基团常数σ呈线性关系,c~1H的化学位移仅受分子构型的影响,;△δdl-meso为负值,乙氧基中CH_2和CH_3的质子化学位移也只受分子构型的影响,△δdl-meso均为正值。     

4,4'-二氨基三苯胺的合成与纯化

以苯胺和对硝基氯苯为原料, K₂CO₃作催化剂, 合成出了中间产物4,4'-二硝基三苯胺(DNTPA). 将中间产物用10%(质量分数)的Pd/C催化剂加氢催化还原, 得到纯度为96.6%的目标产物4,4'-二氨基三苯胺(DATPA), 合成总产率为38%. 与其它方法相比, 该方法原料便宜易得, 纯度很高, 产物可作为反应的单体原料.     

4,4'-二氨基三苯胺的合成与纯化

以苯胺和对硝基氯苯为原料,K2CO3作催化剂,合成出了中间产物4,4'-二硝基三苯胺(DNTPA).将中间产物用10%(质量分数)的Pd/C催化剂加氢催化还原,得到纯度为96.6%的目标产物4,4'-二氨基三苯胺(DATPA),合成总产率为38%.与其它方法相比,该方法原料便宜易得,纯度很高,产物可作为反应的单体原料.     

Effects of Base for the Efficient Synthesis of 4-Formylcoumarins and 4-Formylcarbostyrils

The first efficient transformation of 4-bromomethylcoumarins and 4-bromomethylcarbostyrils to 4-formylcoumarins and 4-formylcarbostyril under aqueous conditions has been achieved by modifying the Kornblum method, resulting in excellent yield. The experimental method is very simple and economical; no further purification is required and the experimental conditions have been optimized. All the isolated compounds were characterized by infrared, NMR, and mass spectroscopy, and some of the compounds have been analyzed by single-crystal x-ray analysis.     

1,4-丁炔二醇与4,4′-二乙炔联苯共聚物的合成及表征研究

本文用(Ph_3P)_2PdCl_2为催化剂,合成了1,4-丁炔二醇(BD)与4,4-二乙炔联苯(DEBP)共聚物。对用不同比例的两种单体得到的共聚物测定了比重(d_4~(25)、溶胀度(θ_D)、最良溶剂及相邻两交联点之间的平均分子量(M_c)。实验表明,在两种单体摩尔比中,DEBP用量越多,共聚物中泡状微孔越多,颜色越淡,溶胀度和比重越小,交联度越大;DEBP/BD(摩尔比)大于1/5时,共聚物的最良溶剂为苯,溶度参数为9.15卡~(0.5)·cm~(-1.5),是1/10时,其最良溶剂为乙醇,溶度参数是12.7卡~0.5·cm~(-1.5)。对共聚物还做了红外光谱表征。     

Stabilization Studies on Divalent Five‐Membered Rings C4H4C,C4H4Si,C4H4Ge,C4H4Sn,and C4H4Pb

Energy differences, ΔX_S‐t (X = E, H and G) (ΔX_S‐t = X_(singlet)‐X_(triplet)) between singlet (s) and triplet (t) states are calculated at B3LYP/6‐311++G (3df,2p). The DFT calculations show that the triplet state of C₄H₄C is a ground state with planar conformer respect to its corresponding nonplanar singlet state. Both singlet and triplet states of C₄H₄M (M = Si, Ge, Sn and Pb) have a planar conformer with the singlet ground state. Four isodesmic reactions are presented for determining the stability energies, SE. NICS calculations are carried out for C₄H₄M to determine the aromatic character.     

含硫醚和二氮杂萘酮结构聚芳醚酮的合成与性能

通过 4 ,4′ 硫代二酚 (TBP)、4 (4 羟基苯基 ) 2 ,3 二氮杂萘 1 酮 (DHPZ)与 4 ,4′ 二氟二苯酮 (DFK)反应合成出不同组分的高分子量共聚芳醚酮 .对聚芳醚酮的结构进行了FT IR、1 H NMR和1 3C NMR表征 ,表明共聚酮为无规结构 .对共聚芳醚酮的热性能、结晶性能、拉伸性能、溶解性能进行了测试 ,结果表明随硫醚结构含量的增加 ,共聚醚酮的玻璃化转变温度降低 ,材料韧性增强 ,溶解性能变差 ,所得的共聚物为无定型态 ,但由TBP和DFK制得的均聚醚酮为半结晶性     

一种改进的制备手性氨基醇的方法

采用NaBH4/TiCl4还原体系 ,在THF溶剂中 ,将手性氨基酸还原制备相应的氨基醇 ,具有相对经济、操作简便、可大量制备等优势 .     

Synthesis of New Multibranch Chromophores with Strong Light-emitting in Solution and in PMMA Film

Three new chromophores with triphenylamine as molecular focal point bearing one,two, or three 4-(n-butyloxystyryl) group(s) at the periphery respectively, (named as T1, T2, and T3) have been synthesized and characterized. It is interesting to find that the fluorescence quantum yield increases from T1 (0.489), to T3 (0.535), and to T2 (0.628) in cyclohexane, meanwhile the lifetime for T3 is shorter than T1 and T2, which is an important characteristic for applications in light emitting diode. Also PMMA (polymethyl methacrylate) film doped with T3 gives stronger fluorescence than T1, and T2. Cyclic voltammetry showed that T3 exhibited lowest oxidation potential of-0.52 V vs SCE, suggesting its better hole-transport property.     

The novel reaction of ketones with o-oxazoline-substituted anilines

A variety of ketones react with o-oxazoline-substituted anilines in the presence of catalytic amount of p-toluenesulfonic acid in dry n-butanol to form 4-amino-substituted quinolines or 4-quinolones in fair to good yields.     

4,4′-二乙炔二苯甲烷与苯乙炔的共聚及共聚物的表征研究

本文做了4,4′-二乙炔二苯甲烷的本体热均聚和催化均聚,并用(Ph_3P)_2PdCl_2为催化剂做了4,4′-二乙炔二苯甲烷与苯乙炔的共聚,对均聚和共聚物中的不溶不熔组分测定了密度、溶胀度、Huggins参数以及交联点间的平均分子量(?)_c。实验表明,该交联聚合物的最良溶剂是四氢呋喃,溶度参数为9.9ca1~0.5。cm~(-1.5),当用四氢呋喃为溶剂时的Huggins参数为0.34,并且在单体摩尔比中4,4′-二乙炔二苯甲烷用量越多,溶胀度越小,交联度越大。红外光谱分析表明,所有均聚及共聚物都为反式结构。