近红外吸收PC滤光片的制备与性能研究

使用染料-高聚物混合(dye-in-polymer)的方法将近红外吸收染料作为功能添加剂分散在聚碳酸酯(PC)中,采用注塑成型的方法制备了用于夜视兼容照明的近红外吸收滤光片.研究了近红外吸收剂在PC材料中的吸收行为,确定了近红外吸收剂的添加量,最终制备的近红外吸收滤光片在660～930 nm波长范围内有良好的吸收能力,在此波段范围内的光线透过率为0.15%,同时在450～630 nm波长范围内保持了较好的可见光透过性.按照标准测试手段对样品的耐热老化性能,耐光老化性能和力学性能进行了测试.结果表明,制备的近红外吸收滤光片性能稳定,强度大,具有良好的应用性能.     

火灾探测器滤光片校准方法

以紫外可见近红外分光光度计为计量标准器建立火灾探测器滤光片校准方法。火焰探测器紫外滤光片校准选择波长范围150~300 nm进行光谱扫描,测量滤光片在紫外区域的透射比;红外滤光片校准选择波长范围800~1 100 nm进行光谱扫描,测量滤光片在红外区域的透射比。线型光束感烟火灾探测器滤光片校准波长扫描范围设置为700~1 100 nm,取850~950 nm透射比平均值计算减光值。火焰探测器紫外滤光片校准结果为220,240,260,280 nm波长下的透射比,红外滤光片校准结果为850,900,950,1 000 nm波长下的透射比,不作合格性判定。线型光束感烟火灾探测器滤光片减光值标称值为0.4,0.9 d B时,误差不超过±0.1 d B;减光值标称值为10.0 d B时,误差不超过±1.0 d B。     

α(β)-(2,4-二叔丁基苯氧基)酞菁钴的合成与表征

用概率缩合法合成了单取代酞菁配合物α-(2,4-二叔丁基苯氧基)酞菁钴和-β(2,4-二叔丁基苯氧基)酞菁钴。溶解度及质谱分析均表明此类单一取代基酞菁仍有很大的聚集倾向,除吡啶等具有强配位能力的溶剂以外,在大多数有机溶剂中溶解度均较小,在质谱中可检测到强度仅次于单体的二聚体信号。在THF和DMF溶剂中,与卢位单取代相比,α位单取代使酞菁的Q带最大吸收波长红移约5nm。     

近红外Ⅰ区喹啉-氟硼二吡咯荧光染料的合成及其在溶酶体内的荧光成像

通过克脑文盖尔缩合反应合成了一种近红外I区的氟硼二吡咯荧光染料(QBOP-lys), QBOP-lys染料是由喹啉-氟硼二吡咯与两个对吗啉苯乙烯结构共轭连接而成,是一种D-A构型的染料,该染料的结构通过了核磁共振以及高分辨质谱表征.在DMSO溶液中,QBOP-lys最大吸收波长为698nm(摩尔消光系数为5.9×10~4L·mol~(-1)·cm~(-1)),最大发射波长位于770 nm, Stokes位移达到73 nm,荧光量子产率为0.18.此外, QBOP-lys还被制备成水溶性的二氧化硅荧光纳米粒子(QBOP-lys/SiO_2),在纯水溶液中最大发射波长位于726 nm,荧光量子产率达到了0.33,使得QBOP-lys无论是在有机溶剂或者是纯水溶剂中都具有非常好的近红外荧光发射特性.另一方面,QBOP-lys还被用于SGC-7901细胞内的溶酶体成像,染料QBOP-lys与溶酶体商业绿色染料Lyso-TrackerGreen的共定位系数高达0.9.此外,染料QBOP-lys在SGC-7901细胞内孵育48h之后,依然能保持很好的荧光成像效果,可被用于长期的溶酶体追踪成像.染料QBOP-lys的体外实验与细胞实验证明, QBOP-lys是一种非常有应用前景的近红外BODIPY染料.     

酞菁染料的金属化和溴化与光物理影响的研究

以α位(2,4-二特戊基)苯氧基邻苯二腈作为环合前体,制备了多种金属酞菁,产物经元素分析、紫外、红外、核磁氢谱等分析手段进行表征.并选择了部分酞菁进行溴化,其中着重研究了不同中心金属以及溴化对染料Q带吸收的影响.结果表明,酞菁染料的金属化对于其Q带吸收影响很大,多数染料金属化后会出现蓝移,而选择合适的条件进行溴化,可以使得金属酞菁的Q带吸收出现一定程度的红移,其中部分溴化金属酞菁的吸收波长与光信息产业中使用的近红外激光器很接近,具有潜在的实用价值.     

荧光探针5-羰基咪唑苯并吖啶酮的合成及其LC-APCI-MS法测定胺

在不加任何催化剂条件下, 2-(12-苯并吖啶酮)-乙酸(BAAA)与N,N′-羰基双咪唑(CDI)缩合生成新型荧光探针5-羰基咪唑苯并吖啶酮(IEBA). IEBA在DMF溶剂中与胺类化合物形成的酰胺类衍生物不仅可发出强烈的荧光, 还具有较高的质谱离子化能力. 该衍生物在乙腈和甲醇-水溶液中的百分离子化δ值分别在0~57.32% 和0~62.14%范围内. 最大激发和发射波长λex/λem=272 nm/505 nm. 12种胺类衍生物的荧光检出限范围为0.15~0.50 ng/mL, 在线APCI-MS检出限范围为1.43~8.51 ng/mL.     

α(β)-四苯氧基酞菁锌的合成、表征和电致发光性能

以3(4)-硝基邻苯二腈和苯酚为原料,经过两步反应合成了α(β)-四苯氧基酞菁锌,通过红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱、质谱和元素分析表征了其结构,比较研究其光谱性质。 并以旋涂发光层的方法制备了电致发光器件,研究其电致发光性质。 固态酞菁材料的光致发光波长红移到866~930 nm范围内的近红外波段,β-位取代酞菁发光波长红移的程度比α-位取代酞菁大。 2种器件电致发光波长和酞菁固体材料的光致发光波长较接近,分别在880和885 nm处。     

三苯胺-噁二唑超支化共轭聚合物的多光子泵浦绿色荧光

采用钯催化Heck反应制备了一种新型三苯胺-噁二唑超支化荧光聚合物PI. 用飞秒Ti:sapphire激光研究了PI的三光子和双光子上转换荧光光谱, 激发波长位于近红外区(800~1350 nm). 在1280 nm和80 fs激光激发下, PI的三光子上转换荧光发射波长分别为525 nm(THF), 534 nm(CH2Cl2)和578 nm(DMF). 在800 nm和150 fs激光激发下, PI的双光子上转换荧光发射波长分别为527 nm(THF), 532 nm(CH2Cl2)和573 nm(DMF). 采用非线性透过率法测定荧光聚合物PI的三光子和双光子吸收系数. 系统研究了PI的线性吸收和透过、单光子荧光、荧光寿命、前线轨道能级及热稳定性. 实验结果表明, 三苯胺-噁二唑超支化共轭聚合物的多光子吸收和上转换荧光发射性能比树型分子或线型聚合物更为优异.     

丙烯酸酯三元共聚物负载硫铂络合物的合成及催化性能

丁二醇二丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸β-氯乙酯或丙烯酸ω-氯己酯进行三元共聚,合成了两类4种带ω-氯侧基的交联型聚丙烯酸酯.它们以乙硫醇硫醚化,再与氯亚铂酸钾反应,得到4种交联型聚丙烯酸酯负载的硫铂络合物.这些络合物对癸烯-1、十二烯-1、苯基烯丙醚、苯乙烯与三乙氧基硅烷的硅氢加成反应具有良好的催化活性.讨论了温度、催化剂用量对催化性能的影响及催化剂的重复使用情况.     

近红外聚乙烯醇荧光高分子材料的制备及性能

以一种方酸菁染料、水溶性石墨烯和聚乙烯醇为原料,设计合成了在近红外区具有强荧光(660~665 nm)特性及良好的光热稳定性的方酸菁/聚乙烯醇二元和方酸菁/石墨烯/聚乙烯醇三元高分子材料;与在水中相比,方酸菁染料在聚乙烯醇中的最大紫外-可见吸收和荧光波长红移,荧光强度和光稳定性大幅提高;石墨烯的存在增强了材料的光稳定性。     

一种新型三角架罗丹明B荧光探针对Cu~(2+)识别性能研究

设计、合成了一种新颖的三角架结构罗丹明B衍生物(2).在乙醇-水(8/1,V/V)介质中,用Tris-HCl控制体系pH为6.8,观察到Cu2+对化合物2的荧光及紫外-可见吸收增强性能,同时化合物2对Cu2+具有较高的选择性响应.选择最大激发和发射波长为557/577nm,测定了探针2(1.00×10-5mol·L-1)对Cu2+响应的校准曲线,线性范围为0.10~10.00×10-5mol·L-1,相关系数R2=0.9964(n=15),检出限为1.129×10-7mol·L-1,平行测定5次的相对标准偏差(R.S.D.)为2.2%;以557nm为最大吸收波长测定紫外吸收,Cu2+响应的浓度线性范围为0.50~25.00×10-5mol·L-1,相关系数R2=0.9948(n=13),检出限为3.338×10-7mol·L-1.     

5-(5-氟-2-吡啶偶氮)-2,4-二氨基甲苯与钴显色反应的研究及应用

研究了新合成试剂5-(5-氟-2-吡啶偶氮)-2,4-二氨基甲苯(5-F-PADAT)与钴(Ⅱ)的显色反应。实验表明,在pH4.7~9.0范围内,钴与试剂形成紫红色配合物,其最大吸收波长位于506 nm。该配合物在无机酸作用下,可转化为另一具有较高吸收特性的质子化型体,最大吸收波长红移到565 nm,适宜的酸浓度范围分别为:0.24~3.6 mol/L HClO4、0.16~3.84 mol/L H2SO4、0.48~2.4 mol/L HCl、0.64~3.84 mol/L H3PO4。配合物表观摩尔吸光系数ε565=9.1×104L.mol-1.cm-1,钴(Ⅱ)质量浓度在0~0.5μg/mL内符合比尔定律。所拟方法已应用于维生素B12针剂中微量钴的测定。     

四-β-(氨甲基)酞菁锌盐酸盐的合成及光物理光化学性质研究

四-β-(邻苯二甲酰亚胺甲基)酞菁锌(ZnPcP4)与85%水合肼反应得到四-β-(氨甲基)酞菁锌(ZnPcN4,分子式C36H28N12Zn),其盐酸盐为ZnPcN4.HCl。测试合成得到的标题化合物紫外-可见电子吸收光谱,荧光光谱和单线态氧生成速率。标题化合物在水中聚集,在90%1,2-丙二醇/水中主要以单体形式存在。目标酞菁锌配合物在90%DMF/水的中性溶液存在聚集体,在弱酸性条件下,随酸度增大,675 nm处Q带单体吸收峰升高,在DMF/water(10%,V/V)/HCl(1.2 mmol·L-1)溶液中10-5 mol·L-1的酞菁配合物基本上没有聚集;在强酸性条件下,随酸度增大,675 nm处Q带单体吸收峰下降的同时,在713 nm处酞菁单质子化吸收峰强度有所增加。ZnPcN4.HCl在DMF体系中聚集,荧光量子产率和单线态氧量子产率变小,但其在DMF/water(10%,V/V)/HCl(1.2mmol·L-1)体系中主要以单体形式存在,荧光量子产率为0.19,单线态氧量子产率0.58,光敏活性与标准无取代酞菁锌相近。     

新型香豆素硼氟荧光染料的合成及其光学性能

以邻氨基苯甲酸甲酯和4-二乙胺基水杨醛为原料,合成了一个新的香豆素喹啉衍生物3-{2-［8-(1H-苯并咪唑-2-基)喹啉-2-基］乙烯基}-7-二乙胺基香豆素(QMC),再与BF₃·Et₂O配位合成了硼氟配合物(BQMC),其结构经¹H NMR和MS(ESI)表征。并对BQMC的光学性能进行了研究。结果表明：BQMC的最大吸收波长在二氧六环中为490 nm,在DMSO中为532 nm; BQMC的最大发射波长在正己烷中为618 nm,在DMSO中为679 nm,与配体QMC相比,最大吸收波长红移了近50 nm,最大发射波长红移了近100 nm, BQMC的Stokes位移值从115 nm增至183 nm。在固态下,BQMC在750~825 nm之间有较宽的荧光发射峰,具有较强荧光。     

新型中位取代七甲川菁染料的合成及光稳定性研究

本文合成了两种新型中位取代近红外七甲川菁染料,采用核磁1 HN-MR和HRMS质谱对其结构进行了表征.并测试了染料在不同溶剂中的吸收光谱和荧光发射光谱性质.染料3b、3c在甲醇中的最大吸收波长和最大荧光发射波长分别为677/790nm和647/786nm,斯托克斯位移分别为113 nm、139nm.经过光降解实验测试得到3种染料3a—3c在乙醇中的光降解速率常数分别为1.21×10-3 mol/min、1.81×10-3 mol/min和2.14×10-3 mol/min.循环伏安法测得染料3a—3c的氧化电位分别在0.729V、0.624V和0.598V.光降解实验表明:七甲川菁染料中位亚甲基链上吸电基取代增强染料光稳定性,供电基取代减弱染料的光稳定性;供-吸电子能力强弱决定了染料的光稳定性强弱;同时中位氯原子取代与共轭链上的氢键作用有利于染料的稳定性增强,中位氮原子取代无法形成很好的氢键作用,不利于染料稳定性的提高.     

深色杂环偶氮染料的合成及PPP-MO理论在染料电子光谱研究中的应用

合成了以4-氯与-醛基-2-氨基噻唑等为重氮组分,苯胺衍生物为偶合组分的二十一个杂环单偶氮染料,其中有十个品种吸收波长大于630nm,另外还有两个品种吸收波长大于760nm.用PPP-MO理论对染料分子的电子光谱进行了计算。发现理论值与观测值之间存在着良好的线性关系。     

[α-n-C_5H_(11)O]_4PcPd染料的溴化对性能的影响

合成了一种新的α位四戊氧基取代的钯酞菁 ,以其为原料作了不同程度的溴化反应并得到了一系列的酞菁染料溴化物 .实验证明 ,溴化后的酞菁染料最大吸收波长红移 ,摩尔消光系数降低 ,热稳定性也有所降低 ,热失重曲线发生了很大变化     

CN-与异烟酸-硫代巴比妥酸显色反应的研究及应用

在弱酸性介质中,于氯胺T存在条件下,CN-可与异烟酸-硫代巴比妥酸形成一蓝色染料,该染料最大吸收波长位于642 nm,且其吸光度A与氰化物含量在一定的范围内呈良好的线性关系,据此建立了测定生活饮用水中微量氰化物的异烟酸-硫代巴比妥酸分光光度法。本法氰化物含量在0~4.0μg/10 mL范围内符合比耳定律。方法用于生活饮用水中微量氰化物的测定,结果令人满意。     

过氧化氢激活型近红外氟硼二吡咯光敏剂的设计、合成及光动力治疗研究

基于传统的氟硼二吡咯(BODIPY)荧光染料,设计合成了一种过氧化氢(H₂O₂)激活型近红外光敏剂中位-N-(4-硼酸苄基)吡啶鎓盐取代的碘化双苯乙烯基氟硼二吡咯(FP-IBDP). FP-IBDP在乙腈中的吸收和发射波长均达到近红外区,最大吸收和发射波长分别为681 nm和740 nm,对应的荧光量子效率和单线态氧效率分别为0.01和0.09.在被H₂O₂激活后, FP-IBDP转变为IBDP,其在乙腈中的最大吸收和发射波长分别为661 nm和701 nm.与FP-IBDP相比, IBDP的荧光量子效率和单线态氧效率大幅提升,分别达到0.11和0.48.细胞水平的荧光影像实验表明FP-IBDP对癌细胞内的H₂O₂具有灵敏的响应,并能通过明显的荧光增强变化实现癌细胞与正常细胞的有效区分.活性氧检测实验证明FP-IBDP能够被癌细胞内过表达的H₂O₂激活,并能在660nm光照射下在癌细胞内产生单线态氧.噻唑蓝(MT...     

一类新型环金属配体——二唑衍生物的化学结构及其性能

合成了5个2,5-二芳基-1,3,4-噁二唑衍生物环金属配合物配体,其化学结构经1HNMR、IR和元素分析得到确证。利用紫外光谱、荧光光谱、差热分析(DSC)和循环伏安法测试技术分别研究了它们的光谱性能、热性能和电化学性能。结果表明,该类衍生物在二氯甲烷溶液中的最大紫外吸收波长在268～327nm范围,在二氯甲烷溶液和固体膜中的最大荧光发射波长分别在332～390nm和359～439nm范围;DSC分析结果表明,5个噁二唑衍生物的起始吸热峰位于120～328℃之间,其中对称结构的噁二唑衍生物显示了较高的熔融温度;由循环伏安图和相关计算结果表明,5个噁二唑衍生物的还原电位位于-1.03～-0.98V,其相应的最低非占有分子轨道能级(LUMO)在-3.71～-3.76eV之间。