四(4,4′,4″,4N,N-二乙氨基)四苯乙烯光致发光与分子的构象效应

利用还原偶联方法合成出新化合物四 (4,4′ ,4″ ,4 N ,N 二乙氨基 )四苯乙烯 (TDETE) .通过测定该化合物在溶液、掺杂聚合物中及晶体粉末的稳态 -瞬态荧光光谱、荧光量子产率和辐射衰变速率常数等 ,讨论了分子的构象效应等因素对TDETE光致发光行为的影响 .在一定浓度下TDETE溶液存在着三个发光带 ,分别为全扭曲构象分子 (位于 3 4 5nm附近的发光I带 )、半扭曲构象分子 (位于 43 0nm附近的发光II带 )和激基缔合物 (53 0nm发光III带 )的辐射衰变所致 .在聚合物(PMMA)中 ,一方面由于分子单键的自由旋转扭曲受到遏制 ,表现为II带的辐射衰变速率常数 (kf 值 )增大、同时非辐射衰变速率常数 (knf值 )减小 ;另一方面 ,TDETE分子之间相互作用得到加强而有利于缔合物形成 ,结果 ,使发光II带和III带合二为一出现了强而宽的发射峰 ,荧光量子产率从溶液中的 0 0 55提高到 0 855.此外 ,在PMMA介质中观测到TDETE分子聚集体在 62 6nm处的发光带 (IV) ,粉末态中聚集体IV带的强度骤增 ,峰值波长红移至 650nm     

四(4,4',4',4''-N,N-二氨基)四苯乙烯光致发光与分子的构象效应

利用还原偶联方法合成出新化合物四(4,4',4',4''-N,N-二氨基)四苯乙烯（ TDETE）。通过测定该化合物在溶液、掺杂聚合物中及晶体粉末的稳态-瞬态荧光光 谱、荧光量子产率和辐射衰变速率常数等。讨论了分子的构象效应等因素对TDETE 光致发光行为的影响。在一定浓度下TDETE溶液存在着三个发光带，分别为全扭曲 构象分子（位于345nm附近的发光I带）、半扭曲构象分子（位于430nm附近的发光 II带）和激基缔合物（530发光III带）的辐射衰变所致。在聚合物（PMMA）中，一 方面由于分子单键的自由旋转扭曲受到遏制，表现为II带的辐射衰变速率常数(kf 值)增大、同时非辐射衰变速率常数knf值减小；另一方面，TDETE分子之间相互作 用得到加强而有利一缔合物形成，结果，使发光II带和III带合二为一出现强而宽 的发射峰，荧光量子产率从溶液中的0.055提高到0.855。此外，在PMM介制裁中观 测到TDETE分子聚集体在626nm处的发光带（IV），数粉末态中聚集体IV带的强度骤 增，峰值波长红移至650nm。     

四(4,4',4',4'-N,N-二氨基)四苯乙烯光致发光与分子的构象效应

利用还原偶联方法合成出新化合物四(4,4',4',4'-N,N-二氨基)四苯乙烯（ TDETE）。通过测定该化合物在溶液、掺杂聚合物中及晶体粉末的稳态-瞬态荧光光 谱、荧光量子产率和辐射衰变速率常数等。讨论了分子的构象效应等因素对TDETE 光致发光行为的影响。在一定浓度下TDETE溶液存在着三个发光带,分别为全扭曲 构象分子（位于345nm附近的发光I带）、半扭曲构象分子（位于430nm附近的发光 II带）和激基缔合物（530发光III带）的辐射衰变所致。在聚合物（PMMA）中,一 方面由于分子单键的自由旋转扭曲受到遏制,表现为II带的辐射衰变速率常数(kf 值)增大、同时非辐射衰变速率常数knf值减小;另一方面,TDETE分子之间相互作 用得到加强而有利一缔合物形成,结果,使发光II带和III带合二为一出现强而宽 的发射峰,荧光量子产率从溶液中的0.055提高到0.855。此外,在PMM介制裁中观 测到TDETE分子聚集体在626nm处的发光带（IV）,数粉末态中聚集体IV带的强度骤 增,峰值波长红移至650nm。     

荧蒽修饰的四苯基乙烯衍生物:分子合成、聚集增强荧光特性及其对苦味酸的高灵敏度检测

由于聚集体和固态发光量子效率高等优点,因此聚集诱导发光（AIE）材料成为光电功能材料研究领域的热点,拓展AIE分子体系始终是这一领域中的关键和基础的科学问题.通过Suzuki-Miyaura偶联这一条件较为温和的反应,将AIE生色团四苯基乙烯（TPE）与荧蒽直接共轭键接,制备得到单荧蒽和双荧蒽修饰的TPE衍生物TPE-FA与TPE-DFA,它们具有聚集增强荧光（AEE）行为,聚集体发射峰值波长分别在477和494 nm,固体薄膜的绝对荧光量子产率高达74.1%和40.4%.它们可以高灵敏地检测苦味酸,荧光猝灭常数大,检出限低于1 μg·g^-1.这两种AEE分子可望用于其它多硝基取代的芳香类吸电子分子的检测.     

吩噻嗪-Corrole 镓(III)配合物的合成、荧光及其光断裂DNA性质

合成了吩噻嗪(PTZ)-corrole二元体1-3及其镓(III)配合物4-6.采用稳态吸收与稳态发射及时间分辨的瞬态光谱技术研究了这几种化合物的光物理特性.结合荧光量子产率和荧光寿命计算得到它们的辐射和无辐射速率常数.稳态吸收光谱表明:几种二元体中,corrole镓(III)单元表现出更强的Soret带和Q带.化合物1-3的荧光量子产率分别是0.156、0.134和0.139,辐射速率常数分别为4.02′107、3.47′107和2.89′107s-1.化合物4-6的荧光量子产率分别是0.502、0.443和0.494,辐射速率常数分别为20.90′107、16.78′107和21.11′107s-1.可见,化合物4-6的荧光量子产率和辐射速率常数均高于化合物1-3.然而,化合物4-6的荧光寿命分别是2.40、2.64和2.34ns,低于自由corrole1-3.琼脂糖凝胶电泳实验表明:在光照的条件下,这些吩噻嗪-corrole镓(III)二元体化合物能够把超螺旋DNA(formI)切割成缺刻型DNA(formII).     

超支化聚(酰胺-酯)溶液中的5,10,15,20-四(4-羟基苯基)卟啉聚集行为的研究

采用紫外可见光谱、荧光光谱研究5,10,15,20-四(4-羟基苯基)卟啉(THPP)在超支化聚(酰胺-酯)(HBP)溶液中聚集行为的变化. 结果表明: 中性溶液中, 随HBP浓度升高, 卟啉Soret带最大吸收峰从434 nm蓝移至425 nm, 且吸收峰强度逐渐增强, 出现卟啉的精细结构, 表明HBP有效破坏了THPP的J-型聚集体; 酸性介质中, 质子化H₄THPP^2＋的Soret吸收带位于447 nm, 加入HBP后蓝移至424 nm处, 表明游离碱卟啉(H₂THPP)的出现, 说明THPP在HBP酸性介质中呈现平衡状态: H₂THPP H₄THPP^2＋; 在碱性介质中, THPP上四个酚羟基变成氧负离子, 亲水性增强, 聚合物HBP的加入, 吸收和荧光强度逐渐增强.     

1,4-双(4′-N,N-二甲基氨基苯乙烯基)萘的合成及荧光性质

利用Wittig反应合成了一个以萘为π-Center的对称型“D-π-D”有机绿色发光化合物1,4 双(4′-N,N-二甲基氨基苯乙烯基)萘(BDASN),并测试了其在不同环境中的光谱性质.在378nm激发波长的激发下,BDASN显示出很强的荧光发射峰,峰位在521nm(CH₂Cl₂).随着溶剂极性增大,最大发射波长红移且荧光强度降低,与“D-π-A”分子具有相似的分子内电荷转移(TICT)行为.在β-环糊精(β-CD)中BDASN的绿色发光带被猝灭,同时在450nm附近蓝发光带的荧光强度骤增.     

稳态和动态荧光研究疏水缔合共聚物P(AM/POEA)的自缔合行为和聚集体

应用稳态和动态荧光光谱方法,包括荧光探针、标记荧光和荧光淬灭等研究了共聚物P(AM/POEA)在水溶液中的自缔合性质.这种共聚物由丙烯酰胺(AM)和少量疏水单体2-苯氧乙基丙烯酸酯(POEA)组成.实验结果表明这类共聚物的自缔合行为和聚集体结构主要取决于聚合物的链结构和浓度.由胶束共聚合方法得到具有多嵌段结构的共聚物,它们容易发生疏水缔合,并产生很强的增粘作用,而由普通共聚合方法得到的无规共聚物却没有这些性质.同时这类聚合物的缔合类型及其增粘能力也直接与共聚物中的疏水体含量相关,随疏水体含量增加,由于分子间和分子内缔合的竞争,出现粘度先增后降的现象.在荧光研究的基础上提出了多分子聚合物聚集体的结构模型,它随聚集体浓度增加,进一步形成多联聚集体和网状结构.同时还观察到聚集体中疏水体有序排列现象.     

具有荧光发射能力有机化合物的光物理和光化学问题研究

有机化合物的结构、构象和环境效应对发光化合物的荧光发射具有重要的影响.本文从化合物激发态的衰变过程出发,侧重于过程的光化学与光物理问题对发光行为和机制进行讨论.如:化合物分子结构的受阻和桥键化对发光的影响;光激发下的光诱导电子和电荷转移及其相互转化;化合物扭曲的分子内电荷转移(TICT);溶剂分子和发光化合物分子间不同的相互作用及对发光的影响;在发光过程中存在着最佳的发光构象等.对于这些问题的研究和掌握,将有利于设计和合成具有高荧光量子产率的发光化合物,更好地解释在研究中出现的种种现象和在实际工作中应用它们.文章还引用了大量发光化合物作为实例,对工作中所得的结果进行了详细讨论.     

基于六苯基苯骨架四苯基乙烯衍生物的合成及聚集诱导发光性质研究

设计合成了三个基于六苯基苯骨架结构的四苯基乙烯衍生物HPB-nTPE (n=2, 4, 6), 它们的分解温度均在440 ℃以上, 具有很好的热稳定性. 研究了化合物的均相溶液、聚集体以及固体粉末的光物理性质. 该类化合物具有典型的聚集诱导发光性质, 在均相溶液中几乎不发光, 而形成聚集体后发出明亮的蓝绿色荧光, 荧光量子产率分别为0.37, 0.36和0.37, 与均相溶液中相比增强了400多倍. HPB-nTPE固态呈无定形结构, 荧光量子产率分别为0.39, 0.36和0.36, 约为固态四苯基乙烯的1.8倍. HPB-nTPE的聚集态和固态的高发光量子产率来自两方面的贡献, 一是凝聚态抑制了四苯基乙烯基团中苯环的自由旋转引起的激发态非辐射跃迁, 另一方面是星形刚性六苯基苯骨架进一步抑制了凝聚态分子内和分子间四苯基乙烯基团π-π堆积引起的激发态非辐射跃迁过程, 从而提高了四苯基乙烯基团的辐射跃迁效率. 本研究对高效有机光功能材料的发展有重要意义.     

激发态分子内质子转移(ESIPT)发色团修饰的树枝形聚合物合成及光物理研究

设计合成了0～4代外围修饰激发态分子内质子转移(ESIPT)发色团的聚酰胺-胺树枝形聚合物G0～G4,化合物结构经过IR,1H NMR,13C NMR和MS表征.稳态光谱研究表明,树枝形聚合物在四氢呋喃溶液中形成了聚集体,发色团酮式发光随着化合物代数增大呈先增加后减小的变化.质子化树枝形聚合物G1-H～G4-H能溶于水,并在水中形成20 nm左右的聚集体,发色团在聚集体疏水区中构象受限,仅发射酮式发光,并且发光强度受树枝形聚合物分子大小的影响.     

聚甲基苯乙基硅烷的荧光光谱

本文研究了聚甲基苯乙基硅烷(PMPES)的荧光光谱。从浓度效应和猝灭规律证明了PMPES溶液中既有分子间激基缔合物又有分子内的激基缔合物。低温荧光光谱说明在基态时有部分生色团呈激基缔合物构象。     

以4’-羟基-联苯-4-羧酸和1,3-二(4-吡啶基)丙烷构筑的一维锌配位聚合物的晶体结构与荧光性质

水热条件下采用Zn(NO3)2.6H2O,4′-羟基-联苯-4-羧酸和1,3-二(4-吡啶基)丙烷作为反应物合成出一个新的一维锌金属配位聚合物{[Zn(Hhbc)2(bpp)].H2O}n(1)(Hhbc=4′-羟基-联苯-4-羧酸,bpp=1,3-二(4-吡啶基)丙烷),并分别用元素分析、红外光谱、差热分析、X-射线粉末衍射和X-射线单晶衍射等表征了该结构。晶体结构分析结果表明:化合物1为一维链状锌(Ⅱ)配位聚合物,通过分子间的O-H…O氢键作用,一维链进一步被连接成二维超分子结构。荧光分析表明常温固态下配合物1发射蓝色荧光,荧光寿命为3.08 ns(480 nm)。     

基于二噻吩并[2,3-b:3′,2′-d]噻吩开环反应的二芘基四联噻吩的制备及其激基缔合物荧光行为

通过芘基锂对二(三甲基硅基)二噻吩并[2,3-b:3′,2′-d]噻吩开环产生碳负离子,再经氯化铜氧化偶联,获得二芘基四联噻吩化合物.考察了该化合物在溶液中的光谱行为,结果表明,该化合物在溶液相的部分分子可以发生基于分子构象折叠而形成的分子内激基缔合物;在THF-H2O二元体系中可以形成分子间的基于激基缔合物的聚集诱导发光现象.     

D-π-A分子H-聚集体的电子光谱

合成了具有强化给体和强电子受体的D-π-A分子5-(4-N,N-二甲氨基苯乙烯基)-(1H,3H)-2,4,6-嘧啶三酮(AB1)和5-(4-N,N-双十八烷基氨基苯乙烯基)-(1H,3H)-2,4,6-嘧啶三酮(AB18),并对其电子光谱进行了研究,AB18在环 聚集体的吸收光谱及AB1和AP18的表面光电压谱在450nm附近出现H-聚集体的谱带,比其在氯仿溶液中单体的ICT带蓝移了30nm左右,AB1和AB18固体及其高浓度的氯仿溶液分别在620nm和610nm附近出现来源于H-聚集体的激基缔合物的荧光,620nm带比单体红移3000cm^01 左右,还探讨具有强电子给体和受体的D-π-A分子间π-π相互作用.     

四-β-(氨甲基)酞菁锌盐酸盐的合成及光物理光化学性质研究

四-β-(邻苯二甲酰亚胺甲基)酞菁锌(ZnPcP4)与85%水合肼反应得到四-β-(氨甲基)酞菁锌(ZnPcN4,分子式C36H28N12Zn),其盐酸盐为ZnPcN4.HCl。测试合成得到的标题化合物紫外-可见电子吸收光谱,荧光光谱和单线态氧生成速率。标题化合物在水中聚集,在90%1,2-丙二醇/水中主要以单体形式存在。目标酞菁锌配合物在90%DMF/水的中性溶液存在聚集体,在弱酸性条件下,随酸度增大,675 nm处Q带单体吸收峰升高,在DMF/water(10%,V/V)/HCl(1.2 mmol·L-1)溶液中10-5 mol·L-1的酞菁配合物基本上没有聚集;在强酸性条件下,随酸度增大,675 nm处Q带单体吸收峰下降的同时,在713 nm处酞菁单质子化吸收峰强度有所增加。ZnPcN4.HCl在DMF体系中聚集,荧光量子产率和单线态氧量子产率变小,但其在DMF/water(10%,V/V)/HCl(1.2mmol·L-1)体系中主要以单体形式存在,荧光量子产率为0.19,单线态氧量子产率0.58,光敏活性与标准无取代酞菁锌相近。     

p-(N,N-二甲氨基)肉桂酸乙酯在分子聚集体中的光化学行为

本文报道了p(N,N-二甲氨基)肉桂酸乙酯(DMAC)在十二酸(LA)聚集体中的光谱和光化学性质。这种肉桂酸衍生物的吸收和发射光谱表现出典型的分子内电荷转移的特征,在十二酸存在下,观察到DMAC激基缔合物荧光,荧光强度随DMAC浓度增加而增加,与普通溶液中的反应相比,十二酸聚集体中的DMAC具有较大的光二聚反应速度。用荧光光谱跟踪反应的结果表明,DMAC激基缔合物具有较DMAC单体更高的光化学活性。     

聚集诱导发光体系:化合物种类、发光机制及其应用

聚集诱导发光(AIE)体系是近年来备受关注的一个研究领域,目前该领域已经积累了较为丰富的AIE化合物的分子设计理念和相应的对AIE机制的理解。AIE体系的研究为固态强发光材料特别是备受聚集发光猝灭难题困扰的有机电致发光材料提供了全新的分子设计思路。本文纵观该领域的研究进展,对AIE化合物种类、发光机制及其相关应用做出了较为详尽的综述报道。具有AIE性质的化合物主要包括多芳基取代的杂环化合物、多芳基乙烯类化合物、分子内电荷转移化合物、含有氢键的化合物、聚合物等。这些化合物的AIE发光机制也各有不同,包括分子内旋转受限、非辐射失活衰减受限、分子构象扭曲以避免形成激基缔合物以及利用特殊的分子堆积方式如J-聚集、交叉分子堆积、由分子间的C—H…π作用或特殊的氢键作用形成相应的发光聚集体等。基于其特殊的AIE性能,AIE化合物可广泛应用于化学传感、生物传感、生物标记、电致发光以及逻辑门器件等领域。     

稀溶液滴膜法制备聚甲基丙烯酸甲酯伸展链及其构象转变

采用聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PS-b-PMMA)的甲苯稀溶液滴膜法制备PMMA伸展链,用原子力显微镜观察了PMMA分子链形貌及其在丙酮、水蒸气退火后的构象转变.结果表明,浓度(聚合物质量/溶液质量)为1×10~(-6)的PS-b-PMMA甲苯溶液可以在云母基底表面制备出高度为0.2 nm、长度为100~300 nm的PMMA伸展链;该方法可以适用于不同分子量的PS-b-PMMA共聚物,当PMMA嵌段分子链大于PS时,更容易制备高度伸展的PMMA分子链.丙酮蒸气退火可使胶束中的PMMA伸展链迅速收缩并与PS核融为一体变成球形结构.水蒸气退火作用下PMMA分子链的构象转变与制备胶束的起始浓度有关,浓度为1×10~(-6)的胶束只形成球状结构;浓度为5×10~(-6)的胶束含有较多的PMMA伸展链,在水蒸气退火后可形成花状胶束并可以组装成周围带有台阶状PMMA分子层的棒状胶束.     

聚合物对Eu(TTA)3·2NMP发光性能的影响

研究了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)三种共混膜材料之间对铕/α-噻吩甲酰三氟丙酮/N-甲基吡咯烷酮[Eu(TTA)3*2NMP]三元配合物发光性能的差异. 实验发现, 无论是溶液状态, 还是共混膜材料, 三元配合物/聚合物的荧光强度均大于三元配合物的荧光强度, 为稀土荧光物质的成膜与加工提供了重要的实验依据.