Al~(3+)可视化水溶性分子荧光探针的合成及其作用研究

设计并合成了3种嘧啶并[1,6-a]苯并咪唑磺化物:4-(2'-羟基苯基)嘧啶并[1,6-a]苯并咪唑-5'-磺酸钠(L1)、4-(2'-羟基苯基)嘧啶并[1,6-a]苯并咪唑-3',5',10-三磺酸钠(L2)和4-(2',4'-二羟基苯基)嘧啶并[1,6-a]苯并咪唑-5'-磺酸钠(L3),运用质谱和核磁等方法对其结构进行表征.运用荧光光谱法考察了L1,L2和L3对Al3+的识别作用,结果表明:在水溶液中L2能与Al3+配合,配合后的荧光光谱强度增强,而加入其它金属离子(Cu2+,Hg2+,K+,Mg2+,Na+,Ni2+,Pb2+,Zn2+,Cr3+,Fe3+)基本没有变化,表明L2对Al3+具有专一的识别性.通过Job's plot曲线和荧光滴定实验确定L2和Al3+以1∶2的比例进行配合,L2对Al3+的检出限为0.073μmol/L,并且L2能够可视化检测Al3+.     

2-(2′-羟基苯基)吡啶并噻唑类化合物的合成、结构及光谱性质研究

分别使用水杨醛和2-羟基-1-萘甲醛与2-巯基-3-氨基吡啶反应得到了希夫碱配体L1、L2,在三乙胺和三氟化硼乙醚的反应条件下得到了2-(2′-羟基苯基)吡啶并噻唑配体L3和氟硼化合物B1、B2,通过X-射线单晶衍射分析确定了L3和B1的晶体结构。2-(2′-羟基苯基)吡啶并噻唑类化合物(简称HPT)是一类具有激发态质子转移(ESIPT)效应的有机分子,本文通过紫外可见吸收光谱和稳态荧光光谱研究了溶剂极性对ESIPT效应的影响。     

DNA环境中硒代胸腺嘧啶和腺嘌呤碱基对的激发态性质和光物理机理的理论研究

应用高精度的多态完全活化自洽场二级微扰理论方法, 在量子力学/分子力学组合方法的理论框架 QM(MS-CASPT2//CASSCF)/MM下, 系统研究了DNA环境中2-硒和4-硒取代胸腺嘧啶和腺嘌呤碱基对(2SeT-A和4SeT-A)的最低5个电子态(S₀, S₁, S₂, T₂和T₁)的结构、 性质和光物理过程. QM(MS-CASPT2//CASSCF)/MM计算揭示了DNA环境中2SeT-A和4SeT-A碱基对激发态性质和光物理过程差异性的来源, 提出的机理将有助于理解DNA类似物的光物理过程, 在光动力学治疗中具有潜在的应用.     

四氧杂卟啉二价正离子共振拉曼光谱的TDDFT计算研究

采用DFT/TDDFF计算和极化率的态求和方法研究了四氧杂卟啉二价正离子(TOP²⁺)B态(S₂态)激发的共振拉曼(RR)光谱, 计算模型同时处理了A项和B项对拉曼极化率的贡献.用PBE1PBE、B3LYP、Cam-B3LYP、B3LYP-D3四种交换-相关泛函计算得到的RR光谱总体上相似,其中PBE1PBE和B3LYP 给出的RR 强度与实验吻合得更好一些. 对于全对称振动(A_1g),其拉曼谱带相对强度的理论计算结果与实验一致;TDDFF计算表明： 相对于基态,TOP²⁺的B态沿υ2、υ6、υ7、υ8简正模式有较大的无量纲位移, 导致相应的RR带有较大的强度. 非全对称的B_1g和B_2g 模式通过B项机理增强,其强度比A_1g模式小1～2个量级,与实验结果定性符合. 与实验相比,υ10模式(B_1g)RR强度的理论值过小,而υ11模式(B_1g)的理论值偏大;这可能是由于TOP²⁺的B-态(S₂态)具有Jahn-Teller效应.     

2．44-2．6MeV^178Hf核高激发态能级及性质

Coliins低能诱导6179Hfm^m2辐射衰变“正”面实验结果受到质疑的原因之一是未能确定出诱导实验的中间激发态。^178Hf核能级结构的实验数据表明：距同质异能态^178Hf^m2（2．446Mev）最近的一条能级是2．573MeV（K^π=14^＋）。因此，详细计算^178Hf核2．44-2．6MeV范围内高自旋、高激发核能级结构，对寻找低能诱导^178Hf^m辐射衰变中间激发态，分析低能诱发辐射实验可行性非常必要。     

N2分子X^1Σg^＋,A^3Σu^＋和B^3Пg的势能函数

用文献［１，２，８］介绍的方法推导了Ｎ２分子的基态（Ｘ＾１Σｇ＾＋）的激发态（Ａ＾３Σｕ＾＋和Ｂ＾３Пｇ）的合理离解极限。计算并比较了在６－３１１Ｇ＾＊基集合，ＵＨＦ、ＣＩＤ、ＵＣＩＳＤ和ＱＣＩＳＤ水平下Ｎ２分子上述三个电子态的平衡结构和谐振频率；并用ＱＣＩＳＤ／６－３１１Ｇ＾＊计算了各态的系列单点势能值，由正规方程组拟合Ｍｕｒｒｅｌｌ－Ｓｏｒｂｉｅ函数得到了相应各态的完整势能函数，结果与实验数计     

SAC/SAC-CI方法研究LiH基态(X1∑+)以及A1∑+、B1∏激发态结构与性质

利用SAC(Symmetry-Adapted Cluster)/SAC-CI(Configuration Interaction)理论中的SAC-CI-NV(Non-variational)and SAC-CI-V(Variational)方法,以及6-311 g**基组对LiH分子的基态(X1∑ )和A1∑ 、B1∏激发态的平衡结构以及性质进行了研究计算.两种方法对LiH分子的三个态进行处理,并将优化结果与现有实验值进行了比较,结果显示,理论计算值都与实验值符合较好.同时利用SAC/SAC-CI方法中的AllProperties关键字对我们所关心的LiH分子的基态(X1∑ )和A1∑ 、B1∏激发态进行了计算,并给出各个态在其平衡点位置处的偶极矩、振子强度和抗磁化率等一些性质参数,对以后的实验作理论参考.     

7Li2分子B1Ⅱu以及X1∑+g态的准确平衡几何、离解能及谐振频率

使用SAC/SAGCI方法,利用6-311G,6.311++G,6-311G(3df,3pd),D95V(d,p),D95,D95V,6-311++C（3af,3Pd),D95(3df,3t,d)、cc-PVTZ和AUG-cc-PVTZ等基组.对Li2分子的B1Ⅱu及X1∑+8态的平衡几何进行了优化计算.同时,在优化得到的平衡位置附近、于同一条件下通过精细的单点能扫描,也获得了相应基组下的平衡核间距.发现优化计算结果与精细的单点能扫描结果不一致.分析表明由单点能扫描获得的平衡核间距应更为合理.通过对平衡按间距及计算离解能的比较,得出了对B1ⅡU态而言AUG-OC-P扩12基组为最优基组的结论.在AUG-cc-PyIZ基组下,于0.135～l.5 nm范围內,利用SAC的GSUM(Group Sum of Operators)方法对X1∑+8态、SAC-CI的GSUM方法对月B1Ⅱu态进行单点能扫描、井用正規方程组拟合出了相应的解析势能函数.利用解析势能函数的物理意义并结合RKR方法,计算出了X1∑+8态及B1Ⅱu态的谐振频率,理论计算结果与实验值较为一致.     

中国科学院激发态物理重点实验室——我国惟一专门从事发光学研究的开放实验室

中国科学院激发态物理重点实验室(以下简称实验室)始建于1989年,是国内惟一专门从事发光学及其应用研究的中国科学院开放实验室。徐叙2院士是实验室的创始人和第一届主任,黄昆院士为实验室顾问(1989.4～1993.6)。现任实验室主任为申德振研究员。实验室依托于中国科学院长春光学