1,3-二苯基-2-吡唑啉纳米带的制备及其光波导性质

以1,3-二苯基-2-吡唑啉(DP)为目标化合物, 利用再沉淀方法, 以混合溶剂作为不良溶剂, 制备了形貌均一、宽度约2 μm、厚度200 nm和长度数十微米的一维纳米带状结构. 选区电子衍射结果证实, DP分子在纳米带中因为强的分子间π-π相互作用而沿着晶体[100]方向优势生长. 稳态光谱结果表明, DP纳米带具有不同于分子和体相材料的介观特性. 由于J-聚体在DP纳米带中优势形成, 其480 nm的发射峰与分子和体相材料相比分别红移了30和20 nm. 利用扫描近场光学显微镜进一步发现, 一维DP纳米带类似于天然的亚波长尺度谐振腔, 紫外激发DP分子发射的荧光被限域在DP纳米带中, 沿一维方向传导并在两端耦合输出.     

三个基于Cu2X2(X-=Cl-、Br-和I-)结构单元双核Cu(Ⅰ)配合物的合成、晶体结构、电子吸收和发射光谱

合成并表征了3个含Cu2X2结构单元的双核Cu髣配合物[Cu2(μ-X)2(deebq)2](其中deebq=2,2′-联喹啉-4,4′-二甲酸乙酯;X=Cl(1),Br(2)or I(3))。化合物1~3同构,其晶体属三斜晶系,空间群为P1,具有相似的晶胞参数和晶体堆积结构。Cu2X2双核单元具有反演中心对称性,每个Cu+与deebq配体中2个N原子、2个μ2桥联的卤素X-阴离子配位,形成扭曲的四面体配位环境。通过deebq配体中苯环间π…π堆积,相邻双核分子形成超分子一维链,超分子链间存在弱范德瓦尔斯引力。在二氯甲烷溶液中,3个化合物都存在1个宽而不对称的电荷迁移吸收带(500~630 nm区域),其强度和位置不受桥联X-配体影响。因此,电荷迁移带归属为由Cu+中心到deebq配体的电荷转移。在二氯甲烷溶液中,3个化合物发射强荧光,发射带中心波长位于400 nm处,该发射带归属为deebq配体内的π-π*电子跃迁。在固体以及二氯甲烷溶液中,都没观察到从金属中心到配体的MLCT发射带。     

分子内反应与分子内催化III. 溶剂效应对2-(2'-苯并咪唑基)乙 酸乙酯及3- (2'-苯并咪唑基)丙酸乙酯碱性水解的影响

测定了2-(2'-苯并咪唑基)乙酸乙酯及3-(2'-苯并咪唑基)丙酸乙酯在DMSO-水、1,4-二氧六环-水混合溶剂体系中的碱性水解动力学。随着DMSO-H~2O混合溶剂中DMSO含量增加,两种酯水解表观速率常数分别呈现出不规则的钟形变化。实验结果与我们所提出的酯水解历程中既包括分子间氢氧根离子特殊碱催化又包括分子内苯并咪唑基一般碱催化两种催化方式相符合。     

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     

分子内反应与分子内催化III. 溶剂效应对2-(2'-苯并咪唑基)乙 酸乙酯及3- (2'-苯并咪唑基)丙酸乙酯碱性水解的影响

测定了2-(2'-苯并咪唑基)乙酸乙酯及3-(2'-苯并咪唑基)丙酸乙酯在DMSO-水、1,4-二氧六环-水混合溶剂体系中的碱性水解动力学。随着DMSO-H~2O混合溶剂中DMSO含量增加,两种酯水解表观速率常数分别呈现出不规则的钟形变化。实验结果与我们所提出的酯水解历程中既包括分子间氢氧根离子特殊碱催化又包括分子内苯并咪唑基一般碱催化两种催化方式相符合。     

1,3－取代方酸衍生物的光谱研究及二聚体、簇集体的形成

本文合成了1,3-取代方酸衍生物:1,3-双[4-二甲胺苯基]-2,4二羟基环丁二烯氢氧双内盐(DMCS),1,3-双[4-双十六烷胺苯基]-2,4二羟基环丁二烯氢氧双内盐(DHCS).研究了DMCS和DHCS在不同溶剂中的光物理行为,估算了DMCS、DHCS的基态与激发态之间偶极矩差值。在CTAB胶束中,除DMCS单体分子外,DMCS形成了二聚体。在二氧六环-水体系中,研究了DHCS的簇集行为,并测定了DHCS的临界簇集组成(C_ψ)及临界簇集浓度(C_A)。     

(2R，3R)-和(2S，3S)-2-(4-羟基-3-甲氧基)-3-羟甲基-1，4-苯并二氧六环-6-醛的对映选择性合成

1,4-苯并二氧六环木脂素类天然产物多数具有增加胆碱乙酰化酶和抗肝毒等活性 ,其活性主要源于 1 ,4-苯并二氧六环官能团 [1] . 1 ,4-苯并二氧六环木脂素的消旋全合成已有报道 [2 ] ,但其不对称合成还是空白[3] .我们发展了一条对映选择性合成 1 ,4-苯并二氧六环木脂素的简捷有效的路线 .基于前面的工作 [4 ] ,我们发现 1 ,4-苯并二氧六环醛类衍生物是合成此类天然产物的关键中间体 ,选择 2 - (4-羟基- 3-甲氧基 ) - 3-羟甲基 - 1 ,4-苯并二氧六环 - 6-醛 (1 )作为目标分子 ,其合成路线如下 :Reagents and conditions:( ) Me OH,H2 SO4,9…     

分子内反应与分子内催化 Ⅲ.溶剂效应对 2-(2′-苯并咪唑基)乙酸乙酯及3-(2′-苯并咪唑基)丙酸乙酯碱性水解的影响

测定了2-(2′-苯并咪唑基)乙酸乙酯及3-(2′-苯并咪唑基)丙酸乙酯在DMSO-水、1,4-二氧六环-水混合溶剂体系中的碱性水解动力学.随着DMSO-H_2O混合溶剂中DMSO含量增加,两种酯水解表观速率常数分别呈现出不规则的钟形变化.实验结果与我们所提出的酯水解历程中既包括分子间氢氧根离子特殊碱催化又包括分子内苯并咪唑基一般碱催化两种催化方式相符合.     

用离子选择性电极测定环氧树脂中的氯含量

本文利用环氧树脂可溶于二氧六环的性质,在二氧六环-水混合体系中,采用离子选择性电极,能分别测定环氧树脂中的游离氯离子和有机结合氯的含量。由于市售氯离子选择电极都用塑料套管封结,在二氧六环中易溶解,所以作者用电解法自制了氯离子选择电极。该电极在二氧六环-水混合体系中的线性范围为1×10~(-1)—3×10~(-5)M,测定下限为6×10~(-6)M, 斜率为58,5mV,转换系数为99％。     

从溶胀平衡研究玻璃态高聚物的凝聚缠结网络

在13~15℃室温条件下对聚苯乙烯(PS)颗粒在二氧六环/水混合溶剂中的溶胀情况进行目视观察,可以看到,当减小混合溶剂二氧六环/水中的水含量时,PS颗粒从玻璃态到溶胀的玻璃态、溶胀的高弹态、流体态的转变,与PS颗粒升温时从玻璃态到高弹态、流体态的转变相对应.选定混合溶剂二氧六环/水(水6·8wt%)对一个单分散PS试样(Mw=1·68×105)在30℃进行分相平衡和溶胀平衡的测定.分相平衡是先将PS/二氧六环/水(混合溶剂水含量6·8wt%)体系加热到130℃使PS溶解成一均相溶液,然后在冷却过程中分相,在30℃达分相平衡(30天)时,浓相高分子体积浓度p″=0·304,稀相几乎为纯溶剂.从Flory-Huggins相平衡理论得出此体系的高分子-溶剂相互作用参数χ=0·63.本工作使用的单分散PS试样在选定的混合溶剂,即二氧六环/水(水6·8wt%)中,30℃时不能溶解只能溶胀,单分散PS颗粒淬冷试样(密度ρp=1·0451g/mL)到达溶胀平衡(80天)时浓相高分子体积浓度p″=0·308.而此淬冷试样经在80℃热处理100h后的老化试样(ρp=1·0470g/mL)达溶胀平衡(70天)时p″=0·312.从溶胀过程中浓相体积变化曲线可知试样经在80℃热处理过程中凝聚网络趋向于更均一,更接近热处理温度下的平衡态,试样密度增大,网络产生了新的链间凝聚,物理交联密度增大(凝聚点间分子量减小).从溶胀平衡理论并取χ=0·63(分相平衡)可得到淬冷试样的物理交联点间分子量Mc=11·6×104,老化试样的物理交联点间分子量Mc=6·9×104.实验结果说明溶胀过程及溶胀平衡的测定可以反映玻璃态高聚物中的凝聚网络结构的细节,而且非常敏感.     

基于羟苯基苯并咪唑的Zn2+比率荧光探针

通过羰基将两分子2-(4-氨基-2-羟苯基)苯并咪唑(4-AHBI)连接,合成了结构高度对称的新化合物N,N′-二-[3-羟基-4-(2-苯并咪唑)苯基]脲(C27H20N6O3,1),测试了不同溶剂条件下1的紫外吸收和荧光发射光谱,研究了1对Zn2+的选择性识别作用。结果表明,随着溶剂极性的增大,1的紫外吸收峰发生蓝移,激发态分子内质子转移(ESIPT)荧光发射峰明显增强。与4-AHBI相比,1在乙腈溶液中的紫外吸收强度增强约3.5倍,最大吸收峰红移8 nm,荧光发射增强8倍多。1在乙腈溶液中的Zn2+荧光响应行为表明1与Zn2+的结合将导致1在445 nm处的荧光强度不断降低,而在395 nm处出现的新峰的荧光强度不断增强,具有比率荧光探针的特点,而且检测范围较宽,可达1×10-6-1×10-2 mol.L-1。     

二次配体结构和[CuCl4]2－构型对层间隧道结构的影响研究

设计合成的质子配体, N,N,N’,N’-四(对甲基苄基)乙二胺(SL1)和N,N,N’,N’-四苄基乙二胺(SL2), 是连有大体积取代基团的含N双齿配体, 它可通过二次球形配位, 与第一络合物[CuCl4]2－形成层间隧道框架结构. 环戊醇分子和乙醇分子分别被填入由SL1和SL2构筑的隧道中, 形成包结化合物. 晶体结构分析结果表明, 这样的配体易于与指导基团通过NH＋…Cl－氢键作用进行双齿配位并形成1D带和2D层结构; SL1 2D层间的苄基呈平行堆砌, 形成1D亲水性隧道框架, SL2 2D层间的苄基呈交错堆砌, 形成了1D疏水性隧道框架. 实验结果表明, 层间隧道框架结构的孔径及极性与第二配体的分子长度、指导基团的构型以及客体分子的形状大小有关.     

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.     

三个基于Cu2X2(X-=Cl-、Br-和I-)结构单元双核Cu(Ⅰ)配合物的合成、晶体结构、电子吸收和发射光谱

合成并表征了3个含Cu₂X₂结构单元的双核Cu(Ⅰ)配合物[Cu₂(μ-X)₂(deebq)₂] (其中deebq=2, 2′-联喹啉-4, 4′-二甲酸乙酯;X=Cl (1), Br (2) or I (3))。化合物1~3同构, 其晶体属三斜晶系, 空间群为P1, 具有相似的晶胞参数和晶体堆积结构。Cu₂X₂双核单元具有反演中心对称性, 每个Cu⁺与deebq配体中2个N原子、2个μ₂桥联的卤素X^-阴离子配位, 形成扭曲的四面体配位环境。通过deebq配体中苯环间π…π堆积, 相邻双核分子形成超分子一维链, 超分子链间存在弱范德瓦尔斯引力。在二氯甲烷溶液中, 3个化合物都存在1个宽而不对称的电荷迁移吸收带(500~630 nm区域), 其强度和位置不受桥联X^-配体影响。因此, 电荷迁移带归属为由Cu⁺中心到deebq配体的电荷转移。在二氯甲烷溶液中, 3个化合物发射强荧光, 发射带中心波长位于400 nm处, 该发射带归属为deebq配体内的π-π^*电子跃迁。在固体以及二氯甲烷溶液中, 都没观察到从金属中心到配体的MLCT发射带。     

N,N′-亚水杨基皮考林酰肼合铁(Ⅱ)的晶体结构和荧光性质

合成了N,N′-亚水杨基皮考林酰肼(HL)及其铁配合物[FeL2](C26H20FeN6O4,Mr=536 33).X射线衍射实验结果表明,标题配合物晶体属于正交晶系,空间群为Pbcn,晶体学参数:a=1 4970(1)nm,b=1 51556(9)nm,c=2.0920(2)nm,V=4 7462(6)nm3,Z=8,Dc=1 501Mg·m-3,F(000)=2208,μ(MoKα)=0 682mm-1,R=0 0695,Rw=0 1502.在配合物[FeL2]中,铁(Ⅱ)原子具有扭曲的八面体配位构型,晶体通过分子间氢键作用形成缔合分子对.红外光谱表明,配体在形成配合物后,ν(CO)和ν(CN)红移.电子光谱表明存在π-π 和d-π 的跃迁;荧光光谱表明,配合物金属对配体n-π 激发引起的荧光发射峰有较大的影响.     

应用混合溶剂制备高性能聚噻吩有机薄膜晶体管

采用良溶剂与不良溶剂混合的方法,提高了聚3-己基噻吩(P3HT)薄膜晶体管的场效应迁移率.UV-Vis吸收光谱、掠角X-射线衍射和原子力显微镜研究表明,通过向P3HT的氯仿溶液中加入适量二氧六环可以增强溶液分子间π-π相互作用,在溶液中形成分子链有序排列的P3HT聚集体,从而提高了旋涂得到的聚合物薄膜结晶度,并控制分子沿着有利于电荷传输方向排列.薄膜的场效应迁移率在二氧六环的含量为10vol%时达到最高值1.7×10-2 cm2 V-1 s-1,与纯氯仿溶液制得的P3HT薄膜的迁移率相比提高了50多倍.     

无外加催化剂条件下芳香醛与活性亚甲基化合物的缩合反应和迈克尔加成反应

在DMF溶剂中,不外加催化剂使芳香醛(1)与2,2-二甲基-1,3-二氧六环-4,6-二酮(2)发生缩合反应生成2,2-二甲基-5-芳亚甲基-1,3-二氧六环-4,6-二酮(3a～f)。在同样条件下,芳香醛与5,5-二甲基-1,3-环己二酮(4)则发生缩合和迈克尔加成反应生成2,2’-芳亚甲基双(3-羟基-5,5-二甲基-2-环己烯-1-酮)(5a～h)。用单晶X-射线分析法确定了产物5b的晶体结构。     

N,N′-亚水杨基皮考林酰肼合铜的晶体结构及荧光性质

在DMF和CH3 OH中 ,以N ,N′ 亚水杨基皮考林酰肼 (简写为H2 sphz)和高氯酸铜合成了双核配合物[Cu2 (sphz) (DMF) 3 H2 O]·(ClO4) 2 。X射线衍射实验结果表明 ,标题配合物晶体属于单斜晶系 ,空间群为P2 1/c,分子式C2 2 H3 2 Cl2 Cu2 N6O14 ,晶体学参数a =1 0 81 2 0 ( 3 )nm ,b=2 .5 71 87( 7)nm ,c=1 1 777( 3 )nm ,β=1 0 4 1 472( 5 )°,V =3 1 75 7( 2 )nm3 ,Z =4,Dc=1 679Mg/m3 ,F( 0 0 0 ) =1 640 ,μ(MoKα) =1 5 82mm-1,R =0 0 3 5 8,Rw=0 1 0 0 7。2个铜 (Ⅱ )原子 ,一个呈畸变的NO3 平面体正方形配位构型 ,一个具有畸变的N2 O3 四角锥配位构型 ,晶体内每 2个分子通过分子间氢键作用形成缔合分子对。红外光谱表明 ,配体在形成配合物后 ,ν(CO)和ν(CN )红移。电子光谱表明 ,存在d d 和π π 跃迁。荧光光谱表明 ,配合物金属对配体n π 激发 ( 3 1 0nm)引起的发射峰有较大的影响。     

超分子体系中分子内扭转电荷转移——β-环糊精对对二甲基胺基苯甲醛TICT过程的微环境效应

用荧光光谱法研究了β-环糊精(β-CD)对对二甲基胺基苯甲醛(DMABA)的分子内扭转电荷转移(TICT)的微环境效应。在纯水及β-CD水溶液中均观察到了DMABA的TICT的典型的双重荧光发射,β-CD对DMABA的TICT荧光性质有显著影响。实验还观察到TICT荧光带与正常荧光带强度比与DMABA浓度有线性关系,β-CD的引入使该线性斜率提高。结合吸收光谱结果讨论了DMABA的TICT激发态性质,DMABA与β-CD的作用方式和β-CD微环境效应的本质特征。     

N2+分子离子的B2Σu+、A2Πu和X2Σg+电子态光谱研究

采用光外差-磁旋转-速度调制吸收光谱技术, 在可见光波段范围16800～17573 cm-1, 对N2+的A 2Πu-X 2Σ+g(12,6)、(11,5)、(7,2)带和B 2Σ+u-X 2Σ+g (1,5)带进行了测量和分析,推导了双原子分子振转能级在受到微扰作用时的有效哈密顿量形式,并分析了N2+的A 2Πu-B 2Σ+u之间存在的微扰相互作用,通过与实验数据的拟合得到了精确的电子态微扰常数ξe、ηe .