三分子激基复合物的研究

本文证实了苊与1,4-二氰基苯(DCB)可以形成激基复合物,同时当苊的浓度较大时,也可以生成三分子的激基复合物。此外还证明了聚苊可以生成非相邻的激基缔合物,聚苊与DCB也可以生成三分子激基复合物。通过光物理过程的动力学推导,证明在聚苊体系中,先生成(DA)^*,然后再形成(DDA)^*三分子激基复合物。     

用激基缔合物荧光研究聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物在溶液中的分子构型

聚苯乙烯在溶液中的激基缔合物荧光被发现以来一直引起人们的兴趣^{[ 1, 2]}. 聚苯乙烯激基缔合作用主要与处于基态的苯环层叠对的形成有密切关系. 其形成方式主要有(1)符合n= 3规则的相邻苯环间的相互作用.(2)主链上非相邻苯环间由于链段的卷曲而相互作用.(3)分属于不同主链上的苯环相互贯穿时的相互作用. 由于激基缔合作用是近程作用, 因此利用它研究聚合物线团在稀溶液的变化及由稀溶液到浓溶液的变化是十分有效的^{[ 3]}. 嵌段聚合物在形成胶束时, 一种聚合物分子链段形成核, 在核内大分子链段相互缠结, 相互贯穿. 而另一种聚合物分子链段形成壳, 其链段较为舒展. 因此利用激基缔合物荧光技术研究分子链段在核内的变化也应是十分有效的. 本文研究聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物体系。     

双层有机电致发光器件中的激基复合物发射及特性

以两种常用的芳香二胺TPD和NPB为空穴传输材料(HTM)和BBOT为电子传输材料组成双层器件,获得了相对于组成材料的荧光光谱红移和宽化的电致发光.用光致发光表征了这种发射来自激基复合物,并用器件的能级图说明激基复合物的类型为BBOT的激发态BBOT^*与基态的HTM相互作用的复合物.比较TPD和NPB的分子结构和能级表明,分子具有有利的构型和取向比合适的能级更容易形成激基复合物.     

双-β-萘甲基二胺及其衍生物的荧光光谱及分子内激发态复合物的形成

我们合成了N,N'-二甲基-二-β-萘甲基乙二胺(Ⅰ),N,N'-二甲基-二-β-萘甲基丙二胺(Ⅱ),N,N'-二-β-萘甲基哌嗪(Ⅲ)三个化合物,并测定了它们的荧光光谱。结果表明,它们既能形成分子内激基缔合物(excimer),又能形成分子内激基复合物(exciplex),与溶剂极性有关。在极性较大的溶剂如乙腈和甲醇中,由于激基复合物几乎完全解离因而不发射荧光,这时观察到的荧光峰蓝移而且强度增加,可以认为,这是激基缔合物存在的证明。这三个化合物的分子内激基缔合物形成的难易程度按Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ的次序依次递降。     

聚电解质对离子型染料形成激基缔合物和能量传递的增强作用

在水溶液中聚苯乙烯磺酸钠(Napss)可以增加离子型染料吖啶橙和吡红的局部浓度,从而显著地促进吖啶橙形成激基缔合物,增大吖啶橙-吡红能量传递效率.在10^-^4mol.dm^-^3Napss存在下,形成吖啶橙激基缔合物的速率常数比Napps不存在时增大两个数量级,而离解常数小一个数量级.表明在聚电解质存在下,两个吖啶橙分子在基态时相互靠近处于液基缔合物的构型.加入小分子电解质可阻止染料形成激基缔合物.     

激基缔合物和激基复合物的形成及溶剂效应的研究

测试了ω-对联苯基多亚甲基羧酸4-[5′-对联苯基-1,3,4-(口恶)二唑基-2′-]苄酯及其模型化合物2-对甲苯基-5-联苯基-1,3,4-,(口恶)二唑在不同极性溶剂中的荧光发射光谱。它们既能形成分子间的激基缔合物又能形成分子内的激基复合物和三分子激基复合物。实验结果表明,溶剂极性的增加,有利于分子内激基复合物和三分子激基复合物的形成。     

时间分辨荧光光谱研究聚2-乙烯基萘与对苯二甲酸二甲酯形成的三分子激基复合物

本文研究了在稀溶液中,聚2-乙烯基萘分子内不同生色团之间相互作用后先形成分子内激基缔合物,然后与受体分子相互作用后再生成三分子激基复合物的机理。测定了聚2-乙烯基萘分子内激基缔合物的荧光寿命的r_2=18.83ns;形成三分子激基复合物的速度常数k_7=4.18×10~9(mol/L)~(-1)S~(-1),受扩散速度反应控制。首次提出了激基缔合物或激基复合物可能是形成三分子激基复合物的中间体,并提出了由激基缔合物再形成三分子激基复合物的光物理过程的理论模型。     

含菲罗啉基α,ω-双香豆素长链化合物光化学行为的研究

α,ω-双香豆素长链化合物的光二聚反应,由于香豆素基受长链的束缚,被限制于一定的活动空间,从而地提高了其光二聚反应的效率,已见诸于过去的报道^[1].同时文献也表明香豆素及其衍生物如呋喃并8-甲氧基香豆素等,由于3,4-双键的缺电子性,因而能够和富电子的烯烃如四甲基乙烯等通过光诱导电子转移生成激基复合物(Exciplex),然后实现(2+2)光加成反应^[2].在Wels等^[3]的研究工作中四甲基乙烯的用量约10倍于香豆素的用量,他们认为四甲基乙烯障碍或干扰了香豆素激基缔合物(Excimer)的生成,使香豆素的二聚反应猝灭而形成烯烃和香豆素的光环加成产物.本工作合成了一新型A,X-双香豆素长链化合物,在其联接链中除联有四甘醇外,还带有一菲罗啉基.同时该分子中菲罗啉和香豆素的摩尔比为1:2.十分显然,这一化合物在光照过程中可能存在两类不同的光环加成反应,即香豆素间或香豆素与菲罗啉间的反应.本文对此问题进行了初步研究.     

三乙酰基丙酮合锰(Ⅲ)配合物与硫堇分子间缔合作用的研究

三乙酰基丙酮合锰(Ⅲ)[Mn(AA)₃]是十分有效的烯烃聚合引发基,我们已报道了硫堇敏化的Mn(AA)₃,引发烯烃聚合的工作^[1]。本文证明了Mn(AA)₃与硫堇分子间的缔合作用,即证明了光激发作用之前,基态缔合物的形成。因而有益于阐明这一体系的敏化引发机理。     

2-(ω-联苯基多亚甲基)-5-联苯基-1,3,4-二唑的荧光光谱研究

本文测定了双荧光团化合物2-(ω-联苯基多亚甲基)-5-联苯基-1,3,4-二唑及其模型化合物2-甲基-5-联苯基-1,3,4-二唑和2,5-二联苯基-1,3,4-二唑的荧光光谱.对分子内,分子间激基缔合物和激基复合物的形成进行了研究,并对分子构型与形成分子内激基复合物之间关系作了初步探讨.从实验结果得到,亚甲基桥链的碳数为奇数时容易形成分子内激基复合物.     

2-(ω-联苯基多亚甲基)-5-联苯基-1,3,4-(口恶)二唑的荧光光谱研究

本文测定了双荧光团化合物2-(ω-联苯基多亚甲基)-5-联苯基-1,3,4-噁二唑及其模型化合物2-甲基-5-联苯基-1,3,4-噁二唑和2,5-二联苯基-1,3,4-噁二唑的荧光光谱.对分子内、分子间激基缔合物和激基复合物的形成进行了研究,并对分子构型与形成分子内激基复合物之间关系作了初步探讨.从实验结果得到,亚甲基桥链的碳数为奇数时容易形成分子内激基复合物.     

新型三嗪桥连的双1,8-萘酰亚胺衍生物的合成及其光物理行为

以1,8-萘酰亚胺和三聚氯氰为主要原料, 合成了两种由三嗪环桥连的双1,8-萘酰亚胺化合物3 和5. 采用紫外-可见光谱和荧光光谱等手段考察了两种化合物在不同溶剂中的光物理行为. 与参比化合物N-丁基-1,8-萘酰亚胺相比, 在二氯甲烷、三氯甲烷和甲醇等极性溶剂中, 化合物3和5除了在短波区(λ<400 nm)存在1,8-萘酰亚胺的特征荧光发射峰外, 在长波区(>450 nm)均产生一个较强的新荧光发射峰, 表现出分子内激基缔合物的光物理行为. 与化合物5相比, 由于化合物3特殊的构象异构, 其荧光强度发生严重的猝灭. 在非极性溶剂甲基环己烷中, 化合物5 由于存在较强的分子间氢键作用而聚集, 受激后形成了较稳定的分子间激基缔合物, 但未观察到明显的分子内激基缔合物的形成. 在甲苯溶剂中, 化合物3和5与甲苯分子形成了激基复合物, 并未形成分子内激基缔合物. 进一步研究3和5的固态激发态性质, 发现化合物3和5的固体薄膜受激后分别在465和469 nm处出现激基缔合物的特征荧光发射峰.     

堆积的胸腺嘧啶体系光物理失活的动力学模拟

采用半经典动力学方法模拟了π堆积的胸腺嘧啶体系最低激发态的光物理失活过程.设置激光脉冲仅作用于一个胸腺嘧啶分子T,另一胸腺嘧啶分子T’保持基态.模拟发现由于T与T’之间存在π堆积相互作用,导致电荷转移,形成T带负电荷、T’带正电符的激基复合物.由于相邻分子的空间效应阻碍了激发的T分子到达圆锥相交所必需的强烈扭曲,激基复合物的寿命比单体增长.当分子间距离缩短至0.3 nm后,T分子C₅—C₆键扭曲程度最大,此时发生电荷重组,两个胸腺嘧啶分子均恢复电中性.电荷重组诱导T’分子发生畸变,并在C₅’—C₆’扭曲最大时避免相交,体系衰减至基态,T和T’分子均恢复平面构型.     

咔唑与N-烷基咔唑光物理行为的差异

已知甲基、乙基咔唑等咔唑的衍生物与对位苯二甲酸二甲酯(DMTP)和邻位苯二甲酸二甲酯(DMP)可以形成激基复合物^[1],但是咔唑与DMTP或DMP相互作用时观察不到激基复合物的荧光。     

疏水作用对光化学和光物理过程的影响 IV: 不良溶剂中双-β-萘甲酸多亚甲基二醇酯分子的构象及分子内激基缔合物

本文研究了双-β-萘甲酸多亚甲基二醇酯(Bn)在二甲基亚砜-水(DMSO-H2O)和乙二醇-水(EG-H2O)两种混合溶剂中的稳态和时间辨荧光光谱以及温度、溶剂组成对荧光光谱的影响. 发现疏水作用使B3、B4、B5和B10的两个发色团在基态时相互重叠, 因此被激发时, 很容易形成分子内激基缔合物. B2的激基缔合物中, 两个亚甲基为顺叠式构象, 在基态时两个发色团只能相互靠近. 以减小排斥能. 受激后, 两个发色团需稍作运动, 才能形成激基缔合物, 测定了B2激基缔合物形成的动力学和热力学参数, 并和β-萘甲酸酯发色团形成分子间激基缔合物的参数进行了比较.     

疏水作用对光化学和光物理过程的影响 Ⅳ.不良溶剂中双-β-萘甲酸多亚甲基二醇酯分子的构象及分子内激基缔合物

本文研究了双-β-萘甲酸多亚甲基二醇酯(B_n)在二甲基亚砜-水(DMSO-H_2O)和乙二醇-水(EG-H_2O)两种混合溶剂中的稳态和时间分辨荧光光谱以及温度、溶剂组成对荧光光谱的影响.发现疏水作用使B_3、B_4、B_5和B_(10)的两个发色团在基态时相互重叠,因此被激发时,很容易形成分子内激基缔合物.B_2的激基缔合物中,两个亚甲基为顺叠式构象,在基态时两个发色团只能相互靠近.以减小排斥能.受激后,两个发色团需稍作运动,才能形成激基缔合物,测定了B_2激基缔合物形成的动力学和热力学参数,并和β-萘甲酸酯发色团形成分子间激基缔合物的参数进行了比较.     

咔唑荧光的猝灭

我们已报道咔唑和对苯二甲酸二甲酯(DMTP)不能生成激基复合物^[1],DMTP仅能猝灭咔唑的荧光。这一现象可用激发态的咔唑与猝灭剂之间形成氢键^[2]加以解释,也可以用激发态的咔唑中-NH基与猝灭剂的吸电性较强的侧基之间的相互作用解释^[3]。因此我们开展了下面的研究,实验结果表明,本文采用的体系,猝灭剂中侧基的吸电性对荧光猝灭有很大的影响.     

一种新型的分子内激基缔合物——双-β-萘基烷烃及其衍生物分子内激基缔合物的研究

本文报道几种双-β-萘甲酸多次甲基二醇酯及双-β-萘基烷烃次甲基链上被极性基团取代的衍生物的合成及其荧光谱。结果表明,它们都能形成分子内激基缔合物,对于双-β-萘甲酸多次甲基二醇酯来说,其分子内激基缔合物的荧光强度与链长有关,以三次甲基链为最大。对于双-β-萘基烷烃取代衍生物来说,由于吸电子基团的引入使两个萘环的电子云密度不等,它们所形成的分子内激基缔合物的荧光峰都比未取代的1,3-双-β-萘基丙烷有所蓝移。在极性溶剂乙腈中其分子内激基缔合物的荧光峰的位置虽然不变,但I_E/I₂值则有所降低,表现出既不完全与激基缔合物相同,又不完全与激基复合物相同的性质。     

电荷转移引发聚合——酚噻嗪引发丙烯腈光聚合研究

本文研究了酚噻嗪(PTZ)引发丙烯腈(AN)的光聚合。测定了聚合速率R_p=K[AN]^1.47[PTZ]^0.41及活化能E_α=7.1千卡/摩尔。从PTZ与AN在光照下形成激基复合物的机制讨论了引发聚合机理。     

聚甲基苯乙基硅烷的荧光光谱

本文研究了聚甲基苯乙基硅烷(PMPES)的荧光光谱。从浓度效应和猝灭规律证明了PMPES溶液中既有分子间激基缔合物又有分子内的激基缔合物。低温荧光光谱说明在基态时有部分生色团呈激基缔合物构象。