含两个酰胺基团的卟啉二聚体分子间氢键引起的发光光谱红移

通过5-(4-甲酸基苯基)-10,15,20-三(4-十二烷氧基苯基)卟啉(HAc TPP)与乙二胺,丙二胺和丁二胺反应,制备了一类含2个酰胺基团的卟啉二聚体C2(Am TPP)2、C3(Am TPP)2和C4(Am TPP)2以及相应的配合物Pt2C2(Am TPP)2、Pt2C3(Am TPP)2和Pt2C4(Am TPP)2。采用1H NMR、13C NMR、质谱、元素分析、循环伏安、紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱等对二聚体的化学结构、热稳定性、电化学和光物理性质进行了表征。实验发现,二聚体和相应的铂配合物的光致发光(PL)光谱性质与溶液的浓度有关,在10-7mol·L-1THF稀溶液中,二聚体与单羧基卟啉的PL光谱基本一致。当浓度增加到10-3 mol·L-1 THF溶液时,二聚体的光致发光光谱最大值从657 nm红移到675 nm,比单羧基卟啉红移了18 nm。当与金属铂配位后,这种发射光谱随浓度增加而变化的特性更加明显。二聚体配合物在10-7 mol·L-1 THF稀溶液中PL光谱就产生了红移现象,最大发射峰λmax为673 nm,比单羧基卟啉红移16 nm。在高浓度10-4 mol·L-1 THF溶液和升华薄膜中的PL最大发射峰进一步红移到727 nm的近红外区。进一步,为了证实二聚体配合物分子间的π-π和Pt-Pt相互作用,我们以配合物Pt2C3(Am TPP)2为例,对二聚体配合物固体在常温和低温77K的PL光谱进行了测试,发现固体配合物表现出与温度相关的PL性质。当温度降到77 K时,配合物的最大发射峰从658 nm红移到674 nm,红移了16 nm。实验表明,卟啉二聚体和相应的配合物的红移现象与二聚体的分子结构直接相关,卟啉二聚体中的两个酰胺基团能够产生较强的分子间氢键,导致二聚体分子之间产生一定程度的π-π和Pt-Pt相互作用,使得二聚体PL光谱产生红移。     

吡啶与HCl和CHCl3形成分子间红移氢键和蓝移氢键的理论研究

采用量子化学从头算的MP2方法, 分别在6-31G(d,p), 6-311+G(d,p)和AUG-cc-pVDZ基组下, 研究了复合物C5H5N…HCl(1), C5H5N…HCCl3(2)和C5H5N…HCCl3(3)的分子间氢键. 计算结果表明, 在复合物1中, HCl中Cl—H键伸长, 形成Cl—H…N红移氢键; 在复合物2中, HCCl3中C—H键伸长, 形成C—H…N 红移氢键; 在复合物3中, HCCl3中C—H键收缩, 形成C—H…π蓝移氢键. 自然键轨道(NBO)分析表明, 影响氢键红移和氢键蓝移主要有3个因素: n(Y)→σ*(X—H)超共轭作用、X—H键轨道再杂化和质子供体电子密度重排. 其中, 超共轭作用属于键伸长效应, 电子密度重排和轨道再杂化属于键收缩效应. 在复合物1和2中, 由于键伸长效应处于优势地位导致形成红移氢键; 在复合物3中, 由于键收缩效应处于优势地位导致形成蓝移氢键.     

N-H…O红移氢键和蓝移氢键的理论研究

用理论方法研究了复合物HCHO…HNO, HCOOH…HNO, HCHO…NH₃, HCOOH…NH₃, HCHO…NH₂F和HCOOH…NH₂F分子间氢键. 在MP2/6-31+G(d,p), MP2/6-311++G(d,p), B3LYP/ 6-31+G(d,p)和B3LYP/6-311++G(d,p)水平上, 利用标准方法和均衡校正方法对6种复合物进行了几何优化和振动频率计算. 计算结果表明: 在复合物HCHO…HNO和HCOOH…HNO中, HNO中N—H键强烈收缩, 存在显著的N—H…O蓝移氢键. 在复合物HCHO…NH₃, HCOOH…NH₃, HCHO…NH₂F和HCOOH…NH₂F中, NH3和NH₂F中N—H键伸长, 存在N—H…O红移氢键. 利用自然键轨道(NBO)分析表明, 电子供体轨道和电子受体轨道之间相互作用的稳定化能、电子密度重排、轨道再杂化和结构重组是决定氢键红移和蓝移的主要因素. 其中, 轨道间稳定化能属于键伸长效应, 电子密度重排、轨道再杂化和结构重组属于键收缩效应. 在复合物HCHO…HNO和HCOOH…HNO中, 由于键收缩效应处于优势地位导致N—H…O蓝移氢键存在. 在复合物HCHO…NH₃, HCOOH…NH₃, HCHO…NH₂F和HCOOH…NH₂F中, 键伸长效应居于主导地位,N—H…O红移氢键出现.     

几种分子间氢键络合物体系的振动光谱研究

本文对X·C_2H_2[X=(CH_3)_3N、NH_3、(CH_3)_2O和CH_3(N)及(NH_3)_2·C_2H_2]五种分子间氢键络合物体系进行了振动光谱研究。用MNDO方法对这五种体系进行了几何构型优化,获得了直角坐标力常数;通过力常数变换将其转换成内坐标表达的力常数,用GF矩阵方法作全振动分析,计算了上述体系的振动光谱频率,并对频率作了理论归属,从而得到了分子间氢键的伸缩振动力常数和振动频率。     

并入两个四氢键组装单体的卟啉衍生物的合成研究

报道了一个新的卟啉四氢键超分子聚合物组装单体29的合成研究。通过对 Gong等最近报道的四氢键二聚体组装板块进行修饰，合成了两个相应的新的苯甲酸 衍生物中间体11和21，以间－硝基苯甲醛为原料以较高产率合成了一个二硝基四苯 基卟啉26，氯化亚锡还原得到另－卟啉二胺中间体28。以DCC为缩合剂，该卟啉二 胺与其中一个酸11发生缩合反应得到相应卟啉组装单体目标分子29。化合物29在弱 极性溶剂中具有良好的溶解度。     

酰胺基卟啉的制备,光谱及电化学性质研究

合成了未见文献报道的5-(4-异烟酸酰亚胺基)苯基-10,15,20-三苯基卟啉配体(H2P)及其锌配合物(ZnP),并通过紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振氢谱、元素分析等测试方法对化合物的结构加以确认.研究表明,配体和配合物的拉曼光谱有很大区别,卟啉配体的循环伏安曲线与氨基卟啉和锌配合物不同,卟啉环的氧化还原峰位都有移动.差热研究表明,卟啉配体410oC开始分解,显示了很高的热稳定性.     

快速预测分子间氢键强度的新方法

提出了一种快速预测分子间氢键强度的新方法。将其应用于29个分子间氢键体系中,计算单体间的氢键相互作用势能曲线,并与MP2方法得到的结果进行了比较。结果表明本文方法能够准确地预测出氢键键长和氢键能量,其精度可以与包含了BSSE校正的MP2结果相媲美,本文方法更简单,更快捷。本文方法可用于快速预测多肽、蛋白质体系中的氢键强度,应用前景广阔。     

羟基二酰亚胺二聚体分子间相互作用的量子化学研究

采用从头算MP2方法在6-311++G~**基组水平上讨论了CP梯度校正对两种羟基 二酰亚胺异构体所的相互作用能和几何结构的影响，并利用分子中的原子理论（ Atoms in molecules，AIM）计算了五个拓扑参数：键临荷密度、电荷密度的 Iaplacian值、氢键中氢原子的体积、氢原子集居数、氢原子能量来表征氢键的形 成．种构型氢键体系中还讨论了二聚体的相互作用能与氢键临界点的电荷密度、质 子供体X-H键长的线性相关性问题．表明这种线性相关性的存在有范围限制，复合 物和其中单体的构型能够影响这种关系的存在.     

乙醛二聚体内蓝移型氢键的理论研究

利用理论方法研究了乙醛二聚体内的氢键. 在MP2/6-31＋G(d), B3LYP/6-31＋G(d), B3LYP/6-311＋＋G(d,p)和B3LYP/6-311＋＋G(3df,2p)水平上, 利用常规方法和均衡校正方法对3种稳定的乙醛二聚体进行了几何优化和振动频率计算. 计算结果表明: 在二聚体A和C中乙醛中C—H键强烈收缩, 存在显著的C—H…O蓝移型氢键. 自然键轨道(NBO)分析表明, 电子供体轨道和电子受体轨道之间相互作用的稳定化能、分子内电子密度重排、轨道再杂化和结构重组是决定氢键红移和蓝移的主要因素. 其中, 轨道间稳定化能属于键伸长效应, 分子内电子密度重排、轨道再杂化和电子受体内部结构重组属于键收缩效应. 在二聚体A和C中, 由于键收缩效应处于优势地位导致C—H…O蓝移氢键存在.     

曙红与卟啉分子间和分子内的光致相互作用

合成了以半刚性链(一CH_2phCH_2—)和柔性链(—(CH_2)_4—)连接的曙红-卟啉二元化合物及其模型化合物.通过吸收光谱、荧光光谱、激发光谱及荧光寿命研究了模型化合物分子间的相互作用和二元化合物分子内的光致电子转移和能量传递.结果表明:二元化合物的模型化合物曙红乙酯和卟啉易形成基态复合物 在二元化合物分子内激发曙红时,曙红能将其单重态能量传递给卟啉,并能引发分子内的电子转移;激发卟啉时,能发生曙红向卟啉的电子转移.分析了分子构型和溶剂极性对2种过程的影响.     

不对称酰胺基卟啉及其锌配合物的合成,表征及光谱研究

以CH2Cl2为溶剂,通过5-(4-氨基)苯基-10,15,20-三苯基卟啉(MATPP)与异烟酸直接反应得到一种不对称酰胺基卟啉配体(H2P),并合成了其锌配合物(ZnP),利用紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振氢谱、元素分析等测试方法对化合物的结构加以确认.同时,结合光谱法初步研究了卟啉的自聚合性质.研究表明,紫外-可见光谱显示了卟啉的J-聚合特征,荧光量子产率由于自聚合而降低.     

不对称酰胺基二茂铁卟啉的合成及其性能研究

合成了两种不对称酰胺基二茂铁卟啉化合物,利用质谱、核磁共振氢谱、紫外光谱和红外光谱等方法表征了其结构,并讨论了酰胺基二茂铁卟啉的荧光,电化学,拉曼光谱的影响和变化规律.光谱和电化学的研究表明,取代基(CH3 O)使酰胺基二茂铁卟啉发射光谱红移,荧光量子产率增大,对于拉曼光谱的苯环振动有很大的影响;电化学结果显示使卟啉更...     

锌卟啉轴向配合物的光谱特性及配位二聚体分子内的能量传递

通过轴向配位作用构造了ZnTPP-H₂(m-py)TPP卟啉二元体系,研究了配位二聚体的可见吸收光谱和荧光发射光谱特性,考察了二聚体分子内的能量传递过程,观察到能量从激发态ZnTPP^*流向H₂(m-py)TPP。作为对比,研究了ZnTPP-py体系的可见吸收光谱和荧光发射光谱。轴向配位的吡啶引起了ZnTPP荧光光谱明显红移,没有分子内的能量转移过程发生。用吸收光谱和荧光光谱方法计算了加合反应的平衡常数,得到了基本一致的结果。     

两种水溶性钯卟啉磷光探针的在位合成及其发光光谱特性研究

本文探索了合成水溶性钯卟啉(Pd—TAPP和Pd—TSPP)的最佳实验条件,通过紫外可见光谱、荧光光谱和室温磷光光谱研究了合成情况,并考察了其在不同有序介质中的室温磷光特性。     

近红外光谱在蛋白质和含酰胺基团聚合物研究中的应用*

近红外光谱(near-infrared spectroscopy,NIR)是一种常用的无损表征手段,但谱带强度弱、交叠情况严重等缺点局限了它的应用范围。本文介绍了几种常见的改善近红外光谱技术不足的方法,如二阶导数法、二维相关光谱法和化学计量法等,并举例阐述了近红外光谱在蛋白质和含酰胺基团聚合物的结构和含量等方面的应用。这些方法对近红外光谱的定性定量分析起了很好的辅助作用,有效地拓宽了近红外光谱技术的应用领域。     

乙二醇的分子间氢键结构动力学的飞秒非线性红外光谱

利用稳态线性红外光谱和飞秒泵浦-探测红外光谱技术, 研究了在乙腈(MeCN)、丙酮(AC)、四氢呋喃(THF)和二甲基亚砜(DMSO)溶剂中乙二醇(EG)的结构和羟基(―OH)伸缩振动动力学. 结果表明, 乙二醇的―OH伸缩振动的频率位置、峰宽以及振动弛豫动力学都表现出强烈的溶剂依赖性. 乙二醇溶液中至少存在两种形式的分子间氢键, 一种是溶质-溶剂团簇的分子间氢键, 另一种是溶质-溶质团簇的分子间氢键. 量子化学计算预测的―OH伸缩振动频率的溶剂依赖性与我们的红外光谱实验观测结果一致. 进一步, 我们发现在乙腈中参与形成溶质-溶剂团簇氢键的乙二醇―OH伸缩振动具有最慢的弛豫动力学, 丙酮和四氢呋喃次之, 而最快的弛豫动力学过程发生在二甲基亚砜中. 在每一溶剂条件下, 乙二醇/乙二醇溶质团簇中―OH伸缩振动弛豫都更快一些. 本文结果有助于认识在溶质-溶质、溶质-溶剂分子团簇共存的体系中不同分子间氢键的结构动力学特性.     

具有相反电荷取代基的卟啉和酞菁异聚体荧光光谱的研究

用荧光光谱的方法研究了由水溶性的中位-四-[对-(N,N,N-三甲基苯基)铵基]卟啉的碘化物和2,6,9,15-四(4'-磺酸基)镓酞菁形成的超分子体系,在水溶液中阴离子酞菁与阳离子卟啉能形成杂聚集体。荧光光谱滴定的结果表明:聚集体为杂二聚体,形成平衡常数为1.17×10⁸L/mol。说明了卟啉-酞菁杂二聚体是非常稳定的。没有观察到聚集体的荧光发射。     

毛冬青皂苷甲的18,19-脱水皂苷元二甲酯的红外光谱分子内氢键效应的研究

有机化合物稀溶液的红外光谱用来研究分子内氢键是否存在,存在的形式等,以确定分子的构型和构象。毛冬青皂甙甲 IlexsaponinA 是从民间治疗冠心病有效药物毛冬青Ilex     

HNO与（HF）1≤n≤3分子间的蓝移与红移氢键

运用量子化学从头算方法研究了HNO与分子簇(HF)1≤n≤3形成的蓝移与红移氢键.在这些体系中,F…H-N都是蓝移氢键,重极化与重杂化和分子内超共轭导敛了氰键的蓝移;所有的X…H-F(X=O,N,F)氢键都是红移的,分子问超共轭导致了氢键的红移.在多分子体系形成的氢键链中,分子问超共轭作用呈现规律性递变,它导致了氢键强度与频率位移的规律性变化,电子密度拓扑分析结果反映和支持了这种规律性变化.     

卟啉-蒽醌化合物分子内光诱导电子传递的光谱研究

合成了以不同长度柔韧碳链相连的三种卟啉(Por)-蒽醌(AQ)二元化合物Por-Cn-AQ (n=1,4,10),主要通过稳态荧光光谱和瞬态荧光光谱研究了它们的分子内光诱导电子传递情况,并结合密度泛函理论(DFT)对分子内电子转移机理进行了初步探讨.结果表明:共价相连的卟啉-蒽醌二元化合物在光激发下能够发生从卟啉组分到蒽醌组分的分子内光诱导电子传递;连接链性质对电子传递速率有直接的影响.实验和理论计算结果表明卟啉-蒽醌之间的分子内电子转移很可能是通过超交换机理进行的.