2-(2-氨基-3-吡啶基)-苯并咪唑的合成、晶体结构和荧光特性研究

在合成2-(2-氨基-3-吡啶基)-苯并咪唑的基础上,利用NMR(1H、13C、COSY、HSQC和HMBC)、MS、IR和UV进行了详细表征;通过X-ray单晶衍射仪测定了该化合物的晶体结构,实验结果表明该晶体属于三方晶系(空间群R3,a=1.833 7(3)nm,b=1.833 7(2)nm,c=1.777 7(4)nm,V=5.176 4(15)nm3,Z=18),很好地支持了波谱表征的结果。同时,结合密度泛函计算,研究了2-(2-氨基-3-吡啶基)-苯并咪唑的荧光光谱。结果表明,化合物的双荧光不是由同一种异构体发射的,而是来源于不同异构体:长波区500~600 nm的荧光由K构型发射,短波区350~450 nm的发射由异构体E1和E2共同产生,理论预测的光谱与实验一致。     

两个含2-(2-吡啶基)咪唑衍生物的铜(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及发光性质

通过自然挥发法,合成了2个配合物[Cu(DMPM)₂(Bz)][Cu(DMPM)(Bz)₃]·H₂O(1)和[Cu(PMA)Cl₂](2)(DMPM=4,5-二甲基-2-(2-吡啶基)咪唑,PMA=[2-(2-吡啶基)咪唑-1-基]乙酸乙酯,Bz=苯甲酸根),并对其荧光、热稳定性及电子自旋共振光谱进行了研究。结构分析结果表明化合物1属于三斜晶系,P1空间群;化合物2属于单斜晶系,P2₁/c空间群。化合物1通过氢键的作用形成了三维超分子框架,化合物2通过氢键作用形成了二维层状结构。     

多足开链化合物的分子内光诱导电子转移及pH对其荧光的影响

本文合成了含有1～3个萘基取代的脲类柔性开链化合物.通过对该类化合物在溶液中的光物理行为以及受溶液酸度影响的比较研究,发现多足化合物的发光性质强烈地依赖于化合物本身存在的构象形式;同时观察到以叔胺为骨架的三足化合物存在分子内光诱导电子转移反应(PET),且这一过程强烈地依赖于介质的pH值;而叔胺基的氮原子质子化将会减弱这一PET过程.     

两个含2-(2-吡啶基)咪唑衍生物的铜(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及发光性质

通过自然挥发法,合成了2个配合物[Cu(DMPM)₂(Bz)][Cu(DMPM)(Bz)₃]·2H₂O(1)和[Cu(PMA)Cl₂](2)(DMPM=4,5二甲基2(2吡啶基)咪唑,PMA=[2(2吡啶基)咪唑1基]乙酸乙酯,Bz=苯甲酸根),并对其荧光、热稳定性及电子自旋共振光谱进行了研究。结构分析结果表明化合物1属于三斜晶系,P1空间群;化合物2属于单斜晶系,P2₁/c空间群。化合物1通过氢键的作用形成了三维超分子框架,化合物2通过氢键作用形成了二维的层状结构。     

2-(3-羟基-2-吡啶基)-苯并咪唑的合成、晶体结构及光谱研究

在合成2-(3-羟基-2-吡啶基)-苯并咪唑的基础上, 利用NMR (1H, 13C, COSY, HSQC 和HMBC), MS, IR 和UV 进
行了详细表征; 通过X-ray 单晶衍射测定该化合物的晶体结构, 实验结果表明该晶体属于单斜晶系{空间群为P21/c,
a＝14.289(3) Å, b＝10.618(2) Å, c＝12.783(3) Å, β＝93.51(3)°, V＝1935.8(7) Å3, Z＝8}, 很好支持了波谱表征的结果.
2-(3-羟基-2-吡啶基)-苯并咪唑的荧光光谱表明, 该化合物在激发态下存在双质子转移现象, 密度泛函计算结果合理解
释了实验现象.     

基于5-(4-(2,6-二(2-吡啶基)-4-吡啶基)苯氧基)间苯二甲酸的Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)配位聚合物的合成与晶体结构

用溶剂热法合成了2个以5-(4-(2,6-二(2-吡啶基)-4-吡啶基)苯氧基)间苯二甲酸(H₂L)为配体的金属-有机配位聚合物:{[NiL(H₂O)]·H₂O}_n(1),[CdL(phen)]_n(2)。通过X-射线单晶衍射,元素分析和红外光谱进行了结构表征。结构分析表明,在1中,L^2-配体的2个羧基氧原子桥连相邻的2个Ni(Ⅱ)离子,形成平行于a轴的一维链,链间则通过吡啶氮原子与金属离子连接,最终形成具有(4,4)-连接三维网络结构。在2中,Cd(Ⅱ)为七配位的单帽三棱柱几何构型,L^2-配体通过2个羧基和1个吡啶基与3个中心金属Cd(Ⅱ)相连,形成(3,3)-连接的二维层面结构,又通过面间的π…π堆积作用形成了3D超分子结构。测定了配位聚合物的热稳定性和2的荧光性质。     

基于5-(4-(2,6-二(2-吡啶基)-4-吡啶基)苯氧基)间苯二甲酸的Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)配位聚合物的合成与晶体结构

用溶剂热法合成了2个以5-(4-(2,6-二(2-吡啶基)-4-吡啶基)苯氧基)间苯二甲酸(H_2L)为配体的金属-有机配位聚合物:{[NiL(H_2O)]·H_2O}_n(1),[Cd L(phen)]_n(2)。通过X-射线单晶衍射,元素分析和红外光谱进行了结构表征。结构分析表明,在1中,L~(2-)配体的2个羧基氧原子桥连相邻的2个Ni(Ⅱ)离子,形成平行于a轴的一维链,链间则通过吡啶氮原子与金属离子连接,最终形成具有(4,4)-连接三维网络结构。在2中,Cd(Ⅱ)为七配位的单帽三棱柱几何构型,L2-配体通过2个羧基和1个吡啶基与3个中心金属Cd(Ⅱ)相连,形成(3,3)-连接的二维层面结构,又通过面间的π…π堆积作用形成了3D超分子结构。测定了配位聚合物的热稳定性和2的荧光性质。     

4-(3-吡啶基)-2-巯基咪唑修饰金电极对芦丁和槲皮素的电催化作用及其同时测定

利用分子自组装技术制备了4-(3-吡啶基)-2-巯基咪唑(PMI)修饰金电极。采用一阶微分线性扫描伏安法同时测定芦丁和槲皮素的含量,发现两氧化峰相差200 mV左右。在优化条件下,在共存溶液中当芦丁及槲皮素分别在5.0~100.0μmol/L和10.0~150.0μmol/L浓度范围内,其氧化峰电流与浓度有良好的线性关系,检出限分别为1.0μmol/L和2.0μmol/L。此法可用于杜仲叶中芦丁和槲皮素含量的测定。     

N-(1-异喹啉)硫代亚胺碳酸乙酯荧光光谱的pH效应研究

本文合成了一种新的1位取代的异喹啉衍生物的脲类似物, 发现该化合物的荧光性质随溶液酸碱度的变化十分敏感. 详细研究该化合物的荧光光谱与溶液pH的相关性, 将有助于了解和阐明异喹啉衍生物的脲类似物的激发态光物理行为, 为进一步研究其它异喹啉衍生物的脲类似物及其配合物的光学性质提供理论依据.     

2-(3-巯基-2-吡啶基)苯并咪唑分子内质子转移及溶剂化效应

在B3LYP/6-31G(d,p)和TD B3LYP/6-31++G(d,p)//CIS/6-31G(d,p)水平上,研究了2-(3-巯基-2-吡啶基)苯并咪唑(MPyBI)在气相和七种溶剂(环己烷、苯、三氯甲烷、乙醇、乙腈、二甲亚砜和水)中基态和激发态的分子内质子转移(GSIPT和ESIPT)过程.在基态势能面的研究中发现,该化合物存在分子内双质子转移,其中分步的双质子转移在动力学上具有优势.同时对激发态质子转移势能面及激发态转移过程中的光物理现象进行了研究,结果表明该化合物存在快速的无能垒的激发态分子内质子转移,随着溶剂极性的增强,可以降低基态过渡态的能垒,改变硫醇式与硫酮式互变异构体的比例,从而灵敏地控制荧光的强度.     

电化学方法获得具有表面增强拉曼活性镍电极的研究

利用纯电化学手段获得了具有较强表面增强拉曼活性的镍电极, 改进了原有的镍电极表面预处理方法. 结果表明, 在0.5 mol/L的NaClO4溶液中, 结合电化学阶跃技术和循环伏安技术, 可以得到合适的粗糙镍电极; 同时, 还得到了探针分子吡啶在该粗糙镍电极表面随电极电位变化的表面增强拉曼光谱(SERS), 此时谱峰强度获得了极大的增强; 还研究了粗糙镍电极的扫描电子显微镜(SEM)图像, 并估算出其SERS增强因子约为104, 此结果比以前的镍电极表面粗糙方法所能达到的增强因子高一个数量级.     

纯锌电极上的表面增强拉曼光谱研究

通过化学刻蚀、电化学沉积和电化学氧化还原等粗糙方法,寻找合适的条件对锌电极表面进行预处理,以期获得吡啶在纯锌电极上的表面增强拉曼光谱(SERS).实验证明,电化学氧化还原处理是最佳的选择.以0.5mol/LNaClO4中性溶液作为电解质溶液,分别进行电化学氧化还原循环和电位阶跃两种处理.结果表明,将还原电位和氧化电位分别控制在-1.6和-0.7V时,利用共焦显微拉曼系统成功地得到了粗糙锌电极表面吸附吡啶的SERS信号.     

咪唑对锌缓蚀机理的表面增强拉曼光谱研究

利用电化学现场表面增强拉曼光谱技术(SERS)研究了咪唑在锌表面的成膜和缓蚀行为, 讨论了电位和pH值对咪唑分子和金属表面作用的影响. 锌电极上的表面拉曼光谱研究结果表明, 中性溶液中咪唑对锌的缓蚀作用明显, 它通过氮端垂直吸附在锌表面, 从而阻止锌的腐蚀, 其吸附取向不随电位的变化而改变; 在碱性溶液中咪唑和锌的作用较弱, 而且电位变化可以使其吸附取向发生改变, 在较正电位下咪唑以氮端垂直吸附, 在较负电位下以咪唑环倾斜吸附.     

2,2′-联吡啶与锌电极作用的表面增强拉曼光谱研究

利用表面增强拉曼光谱(SERS)对2,2′-联吡啶分子在锌电极表面的吸附进行了研究. 实验表明, 2,2′-联吡啶和锌电极有较强的相互作用, 2,2′-联吡啶和锌表面的氧物种存在竞争吸附, 起始电位较正时, 氧物种的吸附使2,2′-联吡啶吸附电位负移；起始电位较负时, 2,2′-联吡啶的吸附抑止氧物种的吸附, 使其吸附电位正移, 且相同电位下氧化种的吸附量大大减少. 同时当电极电位由正往负移时, 吸附在锌表面的2,2′-联吡啶会发生构型转化, 在－1.3 V下以顺式构型垂直吸附, 而当电位负移至－1.4 V时则以反式构型吸附；而电极电位由负往正移时, 在研究电位区间内2,2′-联吡啶都以反式构型吸附, 不存在构型的转化.     

胞嘧啶吸附在粗糙金电极上的表面增强拉曼光谱

应用电化学伏安法和表面增强拉曼光谱(SERS)研究在-1.0 V~0 V电位区间内胞嘧啶于粗糙金电极表面的吸附行为.结果表明,在本实验的电位区间,胞嘧啶是以其N3位垂直吸附在粗糙金电极表面的.在负电位区间环呼吸振动模的强度出现极大值,与其它振动模强度相比,作者认为电磁场的增强和电荷转移均使该谱峰的拉曼信号增强.胞嘧啶的环呼吸振动频率随着电位负移而红移,这意味着它与金电极的成键作用减弱.同时也表明SERS谱可用于研究生物分子在金属电极表面的吸附行为.     

Au/Ag复合纳米笼在表面增强拉曼光谱中的应用

表面增强拉曼光谱（SERS）技术是一种基于贵金属纳米结构基底对被检测物进行高灵敏度检测的一种方法.具有特殊纳米结构的贵金属表面受到激光的照射时，金属表面的自由电子会受到极大的振荡，当入射光频率与振荡频率相近时，则会发生表面等离子体共振现象（SPR），使金属表面的局域电场强度极大增强，入射光强度和散射光强度都得到成倍的放大，从而使吸附在贵金属纳米结构表面的分子的拉曼散射信号得到有效的增强.使用NaBH₄还原-酸刻蚀模板法，制备了八面体Au/Ag复合纳米笼，其形貌规整，尺寸均匀约为600 nm，无Cu₂O模板的残留，Au元素均匀负载在Ag纳米笼上，质量分数约为16.8%；Au/Ag复合纳米笼的紫外可见吸收峰相对于Ag纳米笼发生了红移，更重要的是，Au和Ag元素协同赋予了复合纳米笼超高的SERS灵敏度和重复性，Au/Ag复合纳米笼实现了对罗丹明6G的痕量检测（5×10^-14 mol/L），通过时域有限差分法（FDTD）模拟证实：这主要归因于等离子共振作用产生的高电磁场强度；此外，Au元素的加入使Au/Ag复合纳米笼具有优异的抗氧化性和化学稳定性，即使在1%的H₂O₂溶液中浸泡3 h，仍然能够保持优异的SERS性能.八面体Au/Ag复合纳米笼有望成为一种具有应用前景的高灵敏度、高稳定性的SERS基底.     

Raman and Surface-enhanced Raman Scattering of Chlorophenols

Raman spectrum is a powerful analytical tool for determining the chemical information of compounds. In this study, we obtained analytical results of chlorophenols(CPs) molecules including 4-chlorophenol(4-CP), 2,6-dich- lorophenol(2,6-DCP) and 2,4,6-trichlorophenol(2,4,6-TCP) on the surface of Ag dendrites by surface-enhanced Raman scattering(SERS) spectra. SEM images indicate that the SERS substrate of Ag dendrites is composed of a large number of polygonal nanocrystallites, which self-assembled into a 3D hierarchical structure. It was found that there were distinct differences for those three molecules from Raman and SERS spectra. This indicates that SERS could be a new tool of detection technique regarding trace amounts of CPs.     

表面增强拉曼光谱检测联苯胺

采用柠檬酸钠还原法制备了具有表面增强拉曼散射(SERS)活性的银纳米溶胶, 利用透射电子显微镜、 扫描电子显微镜和紫外-可见光谱仪对银纳米溶胶进行了表征. 对水相的联苯胺进行了SERS研究, 并对联苯胺的拉曼谱带进行了归属. 考察了团聚剂氯化镁的浓度对检测的影响, 发现随着氯化镁浓度的变大, SERS信号呈现出先增大后减弱的趋势, 即氯化镁的浓度存在一个最佳值, 此时联苯胺的检测限可达到10^-8 mol/L.     

Surface-enhanced Raman scattering (SERS) for probing internal cellular structure and dynamics

Surface-enhanced Raman scattering (SERS) provides vibrational information about molecules that are located within several nanometers of the surface of a metallic nanoparticle. This review describes the various challenges and successes of applying SERS inside living cells in order to gain information about the internal structure and dynamic processes occurring in the intracellular matrix. In particular, the challenges associated with the introduction of metal nanoparticles into cells are described, as well as the complexity of interpreting SERS spectra from within complex biological environments. Strategies for understanding and improving the specificity of SERS in vivo are also presented.

Surface-enhanced femtosecond CARS spectroscopy (SE-CARS) on pyridine

Surface-enhanced Raman scattering (SERS) has become an integral part of spectroscopy. The inelastic scattering process is enhanced by several orders of magnitude when molecules are in close contact to nano-structured coin metals. However, the use of surface enhancement in combination with nonlinear spectroscopy is by far not as common as in linear spectroscopy even though a more drastic effect could be expected. In our work, we report the observations we made from the preliminary studies on surface enhancement mechanisms in combination with coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) using femtosecond laser pulses. Silver colloids were used as enhancement medium. Molecules, which show conventional SERS were selected for the experiments. Femtosecond CARS was performed on these molecular systems in the presence and absence of silver colloids. The scattered CARS signal was collected both in the forward and sideward directions. From the analysis of the results general observations were made about the factors affecting the performance of SE-CARS.