含1,3,5-三嗪和三苯胺的二苯乙烯类双光子材料

合成了以三苯胺为电子给体、1,3,5-三嗪为电子受体的新型二苯乙烯类化合物．用吸收光谱、荧光光谱、飞行质谱、核磁共振氢谱和碳谱进行了表征。这些化合物具有大的双光子吸收截面和强的频率上转换荧光,其中,由三个D-π-A结构的发色团形成的三枝状八偶极分子具有最大的双光子吸收截面和最强的双光子荧光。     

均二苯乙烯类双光子荧光探针的合成及对金属离子的识别

合成了以均二苯乙烯为荧光母体, 一端以N,N-二甲基, 一端以7-苯基-1-氧杂-4,10-二硫杂-7-氮杂环十二烷(NS2O)为受体的荧光探针(DMNS2O), 并用1H NMR等技术对其进行了结构鉴定. 通过X射线单晶衍射分析发现均二苯乙烯的3个苯环非共平面, 二面角分别为24.6°和37.5°; 在加入金属离子Ag+和Zn2+之后, 探针在600 nm处的荧光峰消失, 420 nm处产生新的荧光峰, 其它金属离子的干扰较小.双光子荧光激发研究结果表明, 当激发波长为750 nm时, 双光子荧光发射最强.     

具有大的双光子吸收截面的A-A-A型双苯乙烯基苯类化合物的合成

合成了A-A-A型双苯乙烯基苯类化合物FR[2,5-二氰基-1,4-二(4'-氟苯乙烯基)苯],并采用核磁共振、红外光谱和元素分析等手段对其进行了表征.用飞秒脉冲诱导荧光光谱法分别研究了2个A-A-A型双苯乙烯基苯类化合物FR与CY[2,5-二氰基-1,4-二(4'-氰基苯乙烯基)苯]以及2个D-A-D型双苯乙烯基苯类化合物MO[2,5-二氰基-1,4-二(4'-甲氧基苯乙烯基)苯]和MA[2,5-二氰基-1,4-二(4'-二甲胺基苯乙烯基)苯]的单、双光子吸收与发射特性.实验结果表明,最大单光子吸收与发射波长随末端取代基供电子能力的增强而增大,末端强吸电子基化合物FR和CY具有相当高的荧光量子产率(分别为0.92与0.89)、较长的荧光寿命(分别为5.8与6.1 ns)及较大的双光子吸收系数(分别为19.1与20.5).末端带强吸电子基的化合物FR与CY的双光子吸收截面(δ,分别为6350 GM和6870 GM)比末端带供电子基的化合物MO和MA的δ(分别为270 GM与1790 GM)要大得多,表明A-A-A型双苯乙烯基苯类化合物具有异常大的δ.     

对二(4'-N,N-二苯氨基苯乙烯基)苯和对二(4'-硝基苯乙烯基)苯的合成及其荧光光谱

合成了两种具有大π共轭性的二苯乙烯类衍生物,通过1H NMR对它们进行了鉴定.单光子荧光光谱及双光子上转换荧光的测定发现它们存在一定的上转换荧光.     

对二(4′-N,N-二苯氨基苯乙烯基)苯和对二(4′-硝基苯乙烯基)苯的合成及其荧光光谱

合成了两种具有大π共轭性的二苯乙烯类衍生物 ,通过1 H NMR对它们进行了鉴定。单光子荧光光谱及双光子上转换荧光的测定发现它们存在一定的上转换荧光     

二苯乙烯衍生物的合成及抗肿瘤活性

以甲氧基取代的4’-氨基二苯乙烯与4-溴甲基-5-甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮为原料,通过亲核取代反应合成得到了4种新的二苯乙烯衍生物。这些化合物的结构经NMR、IR和元素分析确定。以HeLa、SMMC-7721、BGC-823和A549为受试细胞株,用MTT法测试了这4种化合物的抗肿瘤活性。测试结果表明,这些化合物具有一定的抗肿瘤活性。     

不对称二苯乙烯衍生物DMAEAS的合成和光学性质

不对称二苯乙烯衍生物DMAEAS的合成和光学性质     

具有双光子吸收的咔唑类分子的设计、合成及光谱特性

设计、合成了四个新的咔唑类具有较大双光子吸收截面的化合物,研究它们的光谱特性,对双光子吸收的构效关系进行初步探索.     

2,5-双(对二甲氨基苯乙烯基)吡嗪的双光子诱导荧光性质

本工作合成了具有D-π-A-π-D对称结构的化合物2,5-双(对二甲氨基苯乙烯基)吡嗪。利用飞秒激光器研究了2,5-双(对二甲氨基苯乙烯基)吡嗪的双光子吸收特性,获得了在820 nm处的最大双光子吸收截面(σ= 212 GM)。荧光发射强度与激发光强平方的线性关系证明了2,5-双(对二甲氨基苯乙烯基)吡嗪的双光子诱导发光机制。     

二苯乙烯衍生物和二噻吩并噻吩衍生物的双光子吸收截面的理论研究

用AMI和INDO/CI理论方法,系统研究了二苯乙烯衍生物和二噻吩衍生物的结构和电子光谱。在正确的UV-vis光谱基础上,预测了双光子吸收峰的位置。用完全态求和(SOS)公式计算了三阶非线性光学系数及双光子吸收截面,并从微观上探讨了不同骨架以及不同取代基对双光子吸收截面的影响。     

新型蓝色上转换荧光分子的合成、表征与双光子吸收性能

设计并合成了3 个新的受体-给体-受体(A-D-A)构型上转换荧光分子,用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、质谱和元素分析进行了表征. 测定了它们在不同溶剂中的线性吸收光谱、单光子荧光光谱和荧光量子产率. 以飞秒激光作为光源,研究了它们的双光子吸收和上转换荧光特性. 结果表明：该类化合物的荧光量子产率为0.20-0.68,双光子吸收截面为16×10^-50-101×10^-50 cm⁴·s·photon^-1,具有较强的蓝色上转换荧光发射.     

9-戊基咔唑-3,6-双-(炔苯基-4-甲酸乙酯)的合成与双光子特性研究

采用钯催化的碳碳偶合反应合成了9-戊基咔唑-3,6-双-(炔苯基-4-甲酸乙酯)(I).进一步研究了化合物I在四氢呋喃和40%四氢呋喃水溶液中的光物理性质,结果显示,化合物I在40%四氢呋喃水溶液中的紫外吸收峰位置与其四氢呋喃溶液相比没有发生明显移动,它在40%四氢呋喃水溶液中的单光子荧光发射峰出现在453 nm,较其在四氢呋喃溶液的发射有42 nm红移,其荧光量子效率为0.44.用波长为660 nm飞秒激光激发时,化合物I在40%四氢呋喃水溶液中的双光子荧光发射最大峰红移至489 nm,其双光子吸收截面值为251GM,比其在四氢呋喃溶液中的截面(151 GM)增强了60%.     

吡啶基团的对称性和离子化对分子双光子吸收截面的影响

采用超快速激光光谱方法研究了含吡啶基团的四个联苯乙烯衍生物及两个杂环分子(A: 4,4’-二(2-(4-吡啶基)乙烯)联苯; B: 4,4’-二(2-(2-吡啶基)乙烯)联苯; C: 1-甲基-4-(2-(4’-(2-(4-吡啶基)乙烯基)-4-联苯)乙烯基)吡啶碘盐; D: 1-甲基-2-(2-(4’-(2-(2-吡啶基)乙烯基)-4-联苯)乙烯基)吡啶碘盐; E: 4-(2-(9-丁基-9氢-3-咔唑)乙烯基)-1-甲基吡啶碘盐; F: 4-(2-(9-丁基-9氢-3-咔唑)乙烯基)-1-甲基喹啉碘盐)的结构-性能关系. 实验结果显示双光子吸收截面最大的是分子E, 高达617.3 GM; 最小的是分子B, 为19.3 GM(1 GM=10^-50 cm⁴·s·photon^-1). 实验研究结果表明, 分子中吡啶基团的对称性及其离子化对分子双光子吸收截面起很重要的作用; 进一步用理论计算证实了以上实验结论并对其机制进行了分析讨论.     

Synthesis and Study of Two-Photon Induced Fluorescence of Novel Dyes

Morerecently,thesynthesisofnewdyeswithlargeupconvertedfluorescencebecomesthefocusoftheresearchandhasopenedupamyriadofapplications.Theapplicationsincludetwo-photoninducedlasing',two-photonopticalpowerlimiting',threedimensionalopticaldatastorage',andphotodynamictherapy'.Nevertheless,thistechniquehasneverreacheditsfullpotentialduetothelackofdyeswhichexhibithighupconvertedfluorescentilltensity.ThisrepoFtdescribesthesynthesisandpropertiesoftwo-photoninducedfluorescencedyeswhicharespecificallydesign…     

两类以芴为中心的有机分子双光子吸收特性

在密度泛函理论水平上, 利用响应函数方法研究了实验新合成的两类以芴为π中心的分子(SK-G1和NT-G1)的双光子吸收特性. 计算结果表明, 这两类有机分子都具有较大的单光子和双光子光吸收强度. 在低能量范围内, NT-G1分子的最大单光子吸收峰相对于SK-G1分子来说发生了红移, 且其最大单光子吸收强度是SK-G1分子的两倍. SK-G1和NT-G1分子的最大双光子吸收均发生在第二激发态. NT-G1分子的最大双光子吸收截面约是SK-G1分子的五倍, 并且NT-G1分子存在一个较宽的双光子吸收带. NT-G1分子的较强光学性质与分子内较大的电荷转移过程有关. 采用Onsager模型计算了溶剂分子对溶质分子单光子吸收性质的影响, 理论计算结果和实验测量结果符合得较好.     

取代效应对脂滴检测NAPBr染料分子的双光子吸收和激发态性质影响的理论探究（英文）

双光子荧光染料分子在生物医学成像中具有广阔的应用前景,但取代效应对分子结构以及光物理性质影响的探求相对匮乏.本文设计并研究了一系列脂滴检测染料分子,分析了分子的光学性质以及无辐射跃迁等.通过分子内弱相互作用和电子-空穴布居分析,阐述了其内在机理.结果表明,所研究的分子均具有优良的光物理性能、高效荧光量子产量、大的斯托克斯位移以及显著的双光子吸收截面等.本工作合理地解释了实验现象并阐述了取代效应对脂滴检测NAPBr染料分子的双光子吸收和激发态性质的影响,这为设计新型的高效有机分子提供了理论指导.     

侧链中含二苯甲酮基的聚硅氧烷的合成与结构表征

在相转移催化剂四乙基溴化铵作用下,利用2,4-二羟基二苯甲酮与烯丙基缩水甘油醚在碱性水溶液中的开环加成反应,合成了中间体4-(β-羟基-γ-烯丙氧)丙氧基-2-羟基二苯甲酮(MUV-0),将其进-步与聚甲基氢硅氧烷进行硅氢化加成反应。合成了侧链中含二苯甲酮基的聚有机硅氧烷。用元素分析、红外光谱、紫外光谱和核磁共振等仪器对中间体以及目标聚硅氧烷的结构进行了表征和测定。结果表明：中间体和聚硅氧烷在紫外光区均具有二苯甲酮衍生物特有的三条吸收谱带,对波长240～400nm的紫外光有良好的吸收作用。     

D-π-A型三联吡啶衍生物的合成、结构和光学特性

以2,2'∶6',2″-三联吡啶为电子受体(Acceptor,A)基元,通过Wittig成烯反应引入N-己基-3-甲酰基咔唑电子给体(Donor,D)基元,合成了一种D-π-A型三联吡啶衍生物,对其进行了质谱、核磁共振波谱、红外光谱及X射线单晶结构分析.光学性质研究结果表明,目标产物具有单、双光子吸收和荧光特性,荧光量子产率(Ф)高达0.46,最大双光子吸收截面(δ)为120 GM.     

Theoretical Studies on One-photon and Two-photon Absorption Properties of Pyrene-core Derivatives

The analytic response theory at density functional theory level is applied to investigate one-photon and two-photon absorption properties of a series of recently synthesized pyrene-core derivatives. The theoretical results show that there are a few charge-transfer states for each compound in the lower energy region. The one-photon absorption properties of the five investigated compounds are highly consistent with those given by experimental measure-ments. The two-photon absorption intensities of the compounds are greatly enhanced with the increments of the molecular sizes, in which the two-photon absorption cross section of the four-branched compound is about 5.6 times of that of the mono-branched molecule. Further-more, it is shown that the two-photon absorption properties are sensitive to the geometrical arrangements.     

Synthesis and Properties of a New Two-photon-absorbed Material Heasps

Abstract

A new dye Trans-4-[p-(N-hydroxyethyl-N-ethyiamino)styryl]-N-methylpyridinium p-toluene sulfonate (HEASPS) was synthesized, and the two-photon absorption (TPA), TPA-induced frequency up-conversion emission, and two-photon pumped (TPP) frequency up-converted lasing properties of this new dye were experimentally studied. This new dye has a moderate TPA cross-section of\sigma₂ = 4.7 × 10^?48 cm⁴ .s/photon at 1064nm, but exhibits a high lasing efficiency. The net conversion efficiency from the absorbed 1064 nm pump pulse energy to the 626 nm up-converted lasing energy is 18.2% at the pump energy level of 1.9 mJ.