菁染料和份菁染料薄膜的光稳定性研究

利用UV-Vis吸收光谱仪和光化学反应器研究了菁染料和份菁染料薄膜的光降解动力学.与相应的份菁染料相比,携带正电荷的菁染料薄膜具有相对较好的光稳定性.运用量子化学中的SCF-MO-PM3方法,全优化计算了这些染料的分子几何构型和电子结构,并解释了染料的光稳定性与其分子结构的关系.     

近红外吸收菁染料光氧化反应机理的研究

本文选择了三种分子结构相同而母核杂原子不同的近红外吸收菁染料,对它们的光谱性能特征及光氧化稳定性能进行了研究。结果表明,具有三种不同母核杂原子的菁染料,其光氧化稳定性顺序为:苯并 唑>苯并噻唑>苯并硒唑。通过猝灭实验给出,在三种菁染料的光氧化反应机制中,具有反应活性的单线态氧和超氧负离子同时存在,其中单线态氧是导致菁染料褪色的主要因素。     

五甲川菁线粒体荧光探针:光稳定性与激发态寿命的关系

不同结构的五甲川菁荧光染料常被用于近红外荧光探针,其灵敏度高,但光稳定性不理想.本文合成了一系列中位引入电子给体对氨基苯或对羟基苯的五甲川菁染料,研究了取代基对光稳定性的影响.实验表明,具有氨基和羟基电子给体的染料具有较高的光稳定性.飞秒瞬态吸收实验证明,氨基降低了菁染料分子的激发态寿命,光稳定性与激发态寿命成负相关,同时染料能较好地定位于活细胞中的线粒体.这对设计高耐光牢度的新型菁染料探针具有重要意义.     

近红外吸收菁染料分子链结构对其光氧化稳定性能的影响

本文对具有不同分子链结构及不同链长,而母核结构分别为吲哚类及喹啉类的六种菁染料在溶液中的光氧化稳定性能进行了研究。结果表明菁染料的光褪色主要是由光氧化反应所致,当在分子链上引入不饱和环体结构时,可以使菁染料分子的光稳定性能增加;而随着分子链长的增加菁染料的光氧化稳定性能则明显下降。通过顺磁共振谱测定结果表明,在菁染料的自敏光氧化反应原初过程中,既存在单重态氧过程又存在超氧负离子过程。     

苯乙烯基-4-吡啶菁-β-环糊精的合成及光稳定性研究

近年来,人们将菁染料应用光存储材料、非线性光学材料和生物荧光标记[1-4]等领域.然而,菁染料光稳定性较差的缺陷影响了其广泛应用.当前,环糊精的研究已经成为化学领域的热点之一,许多化合物与环糊精形成包合物或被环糊精修饰后对热、光、氧化剂更加稳定[5].本文首次合成了一种新型的苯乙烯基-4-吡啶菁-β-环糊精,这种新型的苯乙烯基吡啶菁可以利用分子内或分子间的包结作用使其稳定性得到提高,克服了菁染料稳定性差的缺点.     

母核结构对三碳菁染料光氧化过程的影响

本文研究三种不同母核结构的三碳菁染料在乙醇溶剂中的光氧化反应,实验中采用了近红外区光谱能量分布平稳的光源,得出了母核结构对染料的光氧化稳定的影响,其影响次序:叮恶唑>硒唑>噻唑。同时本文还利用β值的测定,算出染料光氧化过程中敏化产生的单重态氧的浓度以及二者反应的速率常数。     

菁染料和份菁染料的合成及其溶液的光稳定性研究

利用UV-Vis吸收光谱仪和光化学反应器,研究了菁染料和份菁染料的光降解动力学.研究结果表明,染料在乙腈溶液中的光褪色反应遵循假一级或零级动力学衰减.与相应的份菁染料相比,携带正电荷的菁染料具有相对较好的光稳定性.     

基于喹啉与苯胺衍生物不对称方酸菁染料的合成与光谱性质

设计合成了四个基于喹啉与苯胺衍生物的不对称方酸菁染料7a～7d,利用1HNMR,MS和元素分析对结构进行了表征.对中间体碘盐3a～3c的合成条件进行了探索,发现随着喹啉6位取代基吸电子能力的增强,亲核取代反应的活性降低,因此需要较为苛刻的条件.对不对称方酸菁的合成方法进行了系统研究,发现不对称方酸菁前体的接入方式是反应成败的关键,并对该不对称方酸菁的吸收光谱与光稳定性进行了系统研究.研究表明,染料的吸收半峰宽较宽,最大吸收随着溶剂极性的增加发生蓝移,表现为负溶剂化效应.光稳定性实验表明,染料的光稳定较好,且喹啉半体6位取代基吸电子能力的增加有利于染料光稳定性的增加.此外,苯胺半体氮上烷基链的长度对染料的光稳定性也有影响.     

TiO_2胶体对菁染料荧光的影响

用紫外 -可见光谱及荧光光谱研究了吸附在TiO2 胶体表面上的两种典型菁染料的光物理性质。吸收光谱表明染料基态分子存在着两种异构体;荧光实验表明TiO2 胶体对菁染料荧光发射强度有增强作用。这是由于染料分子被TiO2 胶体吸附后 ,其分子内的扭转运动受阻 ,从而单重激发态染料分子内扭转运动无辐射跃迁量子效率减少所致。文中还讨论了染料结构对染料 -TiO2 体系荧光发射的影响。     

氯取代硫三碳菁染料的合成及性能

本文合成了七个硫三碳菁.其中四个具有桥环的菁染料。测定了它们的电子吸收光谱,讨论了结构对光稳定性的影响。并发现镍络合物能有效地抑制菁染料的光退色。     

Rational Molecular Design and Synthesis of Highly Thermo‐ and Photostable Near‐Infrared‐Absorbing Heptamethine Cyanine Dyes with the Use of Fluorine Atoms

Highly thermo‐ and photostable, near‐infrared‐absorbing heptamethine cyanine dyes were achieved with the use of fluorine‐containing components. In particular, one prepared heptamethine cyanine dye, bearing a tetrakis(pentafluorophenyl)borate as a counter anion and an N‐ethyl‐2,2,2‐trifluoroacetamido group at the meso position, showed not only a high decomposition temperature (T_dt), but also very high photostability toward white LED irradiation.     

CTP用红外吸收剂的合成与性能

合成了4种菁染料型CTP用红外吸收剂,借助于红外光谱、核磁共振氢谱确证了结构,利用HPLC测定纯 度,并研究了其电子吸收光谱、饱和溶解度、光稳定性和光敏性能。     

新型不对称五甲川菁染料的合成及光稳定性能研究

合成并表征了5种不对称五甲川菁染料,染料在甲醇中的最大吸收和荧光光谱在646—666nm之间.光降解实验证明两端取代基结构呈不对称的染料,其光稳定性明显高于两端取代基结构对称的染料.染料荧光光谱和pH值的关系表明,染料中引入苯环取代基可以增强染料在酸性或碱性溶液中的稳定性.     

DFT Investigation on the Trans-cis Photoisomerization of Pentamethine Cyanine Dye Model Molecule

The trans-cis photoisomerization of pentamethine cyanine dye (Cy5) has been theoretically investigated by the analysis on an analogical molecule model. All possible isomers have been searched by rotating the different bridge C-C bonds of the model. The relative stability of the isomers for the ground and first excited states as well as the corresponding excitation mechanism has been envisaged by DFT and time-dependent DFT method. The results show different conjugation degree of the isomers resulting in different absorption energy upon the different C-C bridge bond rotation. From the analyses of electronic density distribution of the frontier orbitals, it is predicted that there is charge transfer besides the π-π* excitation for the cyanine dye model, which makes the mechanism and photo-properties different form those of other conjugated molecules.     

Oligonucleotide-stabilized Ag nanocluster fluorophores

Single-stranded oligonucleotides stabilize highly fluorescent Ag nanoclusters, with emission colors tunable via DNA sequence. We utilized DNA microarrays to optimize these scaffold sequences for creating nearly spectrally pure Ag nanocluster fluorophores that are highly photostable and exhibit great buffer stability. Five different nanocluster emitters have been created with tunable emission from the blue to the near-IR and excellent photophysical properties. Ensemble and single molecule fluorescence studies show that oligonucleotide encapsulated Ag nanoclusters exhibit significantly greater photostability and higher emission rates than commonly used cyanine dyes.     

利用花青染料转化DNA杂交信号的研究

基于花青染料3-乙基-2-[7-(3-乙基-2-苯并噻唑啉)-1,3,5-庚三烯]碘化苯并噻唑与DNA杂交双链的特异性结合作用,将DNA的杂交信号转化为染料在可见光区的光吸收信号。实验结果表明,与DNA杂交双链结合后,该染料在760nm处产生强吸收峰,吸光度数值及其稳定性受杂交链长度和体系温度的影响。在25℃条件下,采用24-mer探针,可以检测mg·mL-1数量级的互补DNA链,比DNA自身杂交信号灵敏度提高两个数量级。在优化实验条件下,利用该染料还可识别短链DNA中存在的单核苷酸多态性。与其它DNA片段的检测以及单核苷酸多态性的识别方法相比,该方法更为简便迅速,在临床诊疗中具有潜在的应用价值。     

Alignment control of a cyanine dye using a mesoporous silica film with uniaxially aligned mesochannels

The feasibility of alignment control of low-molecular-weight guest species by controlling the orientation of mesochannels in a mesoporous silica host has been shown for the first time; spectroscopically anisotropic absorption behaviour of a cyanine dye was observed upon its incorporation into the mesochannels of a mesoporous silica film with uniaxially aligned porous structure, proving that the preferred alignment of the dye molecules was achieved on a macroscopic scale.