激发态质子转移分子2-(2'-羟基苯基)苯并噻唑在不同溶剂中的光谱特性

观测了2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,详细研究了溶剂极性对HBT发生激发态分子内质子转移(ESIPT)影响的机制。吸收光谱表明在常态条件下,HBT在各种溶剂中都以烯醇式构型和酮式构型共同存在,但以烯醇式构型占绝大多数。荧光光谱表明在纯环己烷溶剂中,HBT被紫外光激发时,绝大多数烯醇式构型发生ESIPT转变为酮式构型,分子的ESIPT效率最大。在含有乙醇的极性溶剂中,HBT烯醇式会形成溶剂化的烯醇式构型,阻碍分子发生ESIPT反应。溶剂中乙醇含量愈多极性愈强,溶剂化烯醇式的成份就愈多,HBT的ESIPT效率就愈低。以400 nm光激发HBT溶液时,在510 nm处发现酮式构型荧光,从而确认了400 nm处的弱吸收是酮式构型的吸收;且在436和456nm处还有新的荧光峰,分析其可能来源于酮式构型去质子化阴离子的发射。     

激发态质子转移分子2-(2'-羟基苯基)苯并噻唑溶液的全光开关效应

研究了激发态质子转移(ESPT)分子2-(2'-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)在不同极性溶剂中的光开关行为,探讨了溶剂极性对HBT分子光开光效应的影响.揭示了光开关脉冲信号的形成原因,建立了基于光诱导HBT分子激发态非线性折射效应的皮秒全光开关的理论模型.根据对时间响应函数的理论计算和实验结果分析,确定了光开关脉冲信号下降前沿和上升后沿的形成机理以及影响因素,并提出了增强光开关信号下降前沿的关断深度,提升上升后沿的恢复速度的有效途径和方法.本文工作为制成皮秒量级关断,微秒甚至纳秒量级重新打开的快速全光开关器关键词：全光开关2-(2'-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)激发态质子转移非线性光学特性     

激发态分子内质子转移分子2-羟基-1-萘甲醛半碳酰腙的光谱特性

通过考察2-羟基-1-萘甲醛半碳酰腙(HNLSC)在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,详细研究了HNLSC分子在不同溶剂及酸、碱条件下的不同构型,证实了HNLSC具有典型的ESIPT特性。在非极性溶剂中分子主要以分子内氢键的闭式构型存在,这种闭式构型使分子具有ESIPT特性,在环己烷溶剂和高酸度极性溶剂中分子均表现出～415nm的正常荧光和～435nm处的反常ESIPT荧光。在极性质子溶剂中,因溶质和溶剂之间形成了分子间的氢键以及进一步去质子化,HNLSC形成了基态的溶剂化开式构型和离子构型,在吸收光谱中表现出～395nm的离子构型特征吸收。开式构型和离子构型阻断了分子内质子转移途径,因而在荧光光谱中仅表现出一个特征峰。实验进一步通过三乙胺和稀硫酸调节溶液体系的极性和酸度环境,证明在不同溶剂极性和酸度环境下,HNLSC分子不仅存在萘环上羟基变化引起的多种互变异构体间的转化平衡,同时存在—CHN—NH—CO—NH2结构域的烯醇式和酮式结构的相互转化。     

分子内质子转移分子2-(2′-羟基苯基)间氮杂氧茚的光学非线性的研究

报道了在调Ｑ的Ｎｄ∶ＹＡＧ激光器泵浦下用Ｚ扫描技术对具有分子内质子转移（ＥＳＩＰＴ）特性的分子２（２′羟基苯基）间氮杂氧茚（ＨＢＯ）的光学非线性的研究。结果表明：对１．０６μｍ的光，ＨＢＯ无非线性吸收，其三阶非线性极化率不随入射光强而变；而在０．５３μｍ的激光作用下，ＨＢＯ表现出显著的双光子吸收，其双光子吸收系数随泵浦光强增强而减小，而其三阶非线性极化率实部则随泵浦光强的增强而增大。在建立双光子泵浦产生激发态分子内质子转移动态模型的基础上，通过理论计算很好地解释了实验现象     

激发态分子内质子转移分子2－（2′－羟基苯基）间氮杂氧茚“染料”激光特性的实验和理论研究

报道了以Ｎ２激光为泵浦光源，获得激发态分子内质子转移（ＥＳＩＰＴ）分子ＨＢＯ的激光输出现象。其激光转换效率约为１７％，调谐范围为４９５～５４０ｎｍ，最强的输出波长在５１０ｎｍ。以ＨＢＯ的激发态分子内质子转移的光物理和光化学过程为基础，建立了ＨＢＯ产生激光的动态模型，数值模拟了在宽带和窄带情况下激光输出的光谱特性和时间特性，理论计算值与实验观测值很好相符，同时证实了激发态分子内质子转移分子的激光脉冲宽度依赖于激发态分子内质子转移分子的酮式异构体的基态Ｓ′０的寿命     

2-(2’-羟基苯基)苯并咪唑的光谱特性

2-(2’-羟基苯基)苯并咪唑(简称HBI)是一类具有激发态质子转移效应的有机分子。观测了HBI分子在甲苯、甲苯与乙醇混合及乙醇三种溶液的吸收光谱,发现其吸收光谱相类似。用317 nm光激发,观测其荧光光谱,在甲苯溶液中只观测到一个荧光带,其峰值位于470 nm;在甲苯与乙醇的混合溶液及乙醇溶液的荧光光谱中,都观测到两个荧光带,其峰值分别位于370和450 nm。根据激发态质子转移理论可知,470 nm的荧光带是由激发态质子转移生成的互变异构体,即HBI酮式构型分子的发射,峰值位于370 nm的荧光带是HBI稀醇式构型分子的发射。由于乙醇具有较大的极性,可与HBI分子相互作用形成分子间氢键,即生成溶剂化物。当溶剂化物被激发,在激发态发生激发态质子转移生成两性离子,两性离子发射荧光回到基态。因此,在极性溶剂中HBI发射峰值位于450 nm的荧光带应归于两性离子的发射。当用532 nm强光激发HBI溶液时,发现HBI分子在非极性溶剂中无双光子效应,而在极性溶剂中却存在双光子效应,表明HBI的溶剂化物具有双光子效应。     

取代基对2-(2-羟基苯基)苯并噻唑分子内氢键及质子转移的影响:密度泛函理论研究

运用密度泛函(DFT)和含时密度泛函(TD DFT)理论方法研究了在2-(2-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)苯环羟基的邻位或对位分别引入羟基和醛基后的衍生物分子内质子转移过程,考察了取代基的电子效应及取代位置对分子内氢键和质子转移反应的影响,模拟计算了各分子的IR振动光谱和电子光谱.研究发现,HBT及其衍生物分子可以形成分子内氢键,且激发态时氢键增强.基态时以醇式构型稳定存在,激发态时酮式结构为优势构象.分子的最大吸收峰和发射峰主要源于电子从前线分子轨道HOMO到LUMO之间的跃迁.基态分子内质子转移需要越过较高的能垒因而难以发生,而激发态时只需越过较低能垒就很容易发生激发态分子内质子转移.取代基的电子效应和取代位置对HBT分子氢键强度、互变异构体的相对稳定性、电子光谱及质子转移反应的能垒均有一定影响.     

7-羟基喹啉在二甲基亚砜中的荧光光谱

7-羟基喹啉(7-HQ)是一种具有激发态质子转移(ESPT)效应的有机分子。它溶于乙醇溶剂中,在紫外光的激励下,将发生ESPT反应,荧光光谱出现2个荧光带。7-HQ溶于二甲基亚砜(DMS)溶剂中,则不能发生ESPT反应,其荧光光谱只出现单一荧光带。但样品被强紫外光照射后,其荧光光谱也出现2个荧光带。文章首次报道了这一现象,并通过对7-HQ的乙醇、二甲基亚砜和二甲基甲酰胺溶液的吸收光谱和荧光光谱的研究,探讨产生这一现象的机理。认为7-HQ溶于DMS中被强紫外光照射后荧光光谱的变化是由于DMS被光解并生成水而使7-HQ发生ESPT反应的结果。     

激发态分子内质子转移有机分子HBT的三阶非线性光学特性

以532nm皮秒脉冲作抽运光,采用单光束Z-扫描技术对具有激发态分子内质子转移效应的有机分子2-(2′-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)在其双光子吸收区的非线性光学特性进行了研究.实验结果表明,对532nm波长的光,HBT分子存在明显的双光子吸收.通过拟合开孔Z-扫描实验数据,求解了HBT分子在其双光子吸收区的非线性吸收系数,并探讨了抽运光强度对介质双光子吸收效应的影响.采用高斯分解法,通过拟合闭孔Z-扫描除以开孔Z-扫描数据,理论推导并计算了在介质对抽运光存在非线性吸收的情况下HBT分子的非线性折射率,以及不同入射光强度时HBT分子的三阶非线性极化率实部和虚部的值.计算结果表明,理论分析与实验结果较好地符合,这些结果为进一步研究和开发此类材料的应用提供了理论与实验依据.     

3-羟基黄酮在不同极性和酸碱度溶剂中的光谱研究

实验观测了3-羟基黄酮(3-HF)在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,发现在吸收光谱中有3个吸收带,峰值位于300和345 nm的两个吸收带较强,位于415 nm处的吸收带较弱。用345 nm作为激发光,观测到两个荧光带,其中峰值位于400 nm的荧光带为3-HF稀醇式构型的发射,随着溶剂极性的增大其强度增强,峰值位于526 nm的荧光带为3-HF互变异构体的发射,随着溶剂极性的增大其强度减弱,这表明溶剂极性阻碍质子转移的发生。用415 nm的光激发样品,在荧光光谱中发现了3个新荧光谱带,峰值分别位于440,471和515 nm,这3个荧光谱带归属至今未见报道。为了指认这3个荧光谱带,分别观测了3-HF在不同酸碱度溶液的荧光光谱及其吸收光谱,通过对这些光谱的分析研究,指认出荧光峰位于440和471 nm的荧光谱带为3-HF的两种阳离子的发射,峰值位于515 nm的荧光谱带为3-HF的阴离子的发射。     

不同溶剂中苯酚的紫外光谱

主要研究苯酚在不同的溶剂中的紫外光谱。结果发现,苯酚紫外光谱的两个强吸收峰在碱性溶剂中会发生红移,分别从210nm红移至234nm、270nm红移至287nm,而在酸性溶剂中则无明显变化,溶剂极性对两个吸收峰强度也有影响。     

不同溶剂中番茄红素的荧光光谱及其特性研究

用970CRT荧光光度计测定了番茄红素在正己烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、氯仿、丙酮和苯等6种溶剂中的荧光光谱以及番茄红素在四氢呋喃溶液中不同浓度下的荧光光谱。对所测光谱分析得出:6种溶剂中荧光光谱的最大峰值波长(λmax)分别为542.5 nm5、48.2 nm5、55.0 nm、555.7 nm、556.4 nm和565.7 nm,由于溶剂效应,随溶剂极性由小到大,荧光光谱的最大峰值波长(λmax)逐渐红移,由这些峰值波长计算得出相应的番茄红素分子在6种溶剂中的跃迁能ET分别为220.5 kJ/mol2、18.2 kJ/mol2、15.6 kJ/mol2、15.3 kJ/mol2、14.9 kJ/mol和211.5 kJ/mol,可见跃迁能ET也随溶剂极性增大而降低;当番茄红素在四氢呋喃溶液中的质量浓度低于50μg/ml时,溶液的荧光强度随溶液浓度增加而增大,当质量浓度高于50μg/ml时,由于番茄红素的激发态分子与基态分子相互作用,荧光强度反而减小;在浓度低于80μg/ml的溶液中,番茄红素的荧光光谱除最大峰值外还有三个较小峰值,据此计算得出相应的番茄红素分子的跃迁能分别为E(T1)=278.2 kJ/mol、E(T2)=260.2 kJ/mol和E(T3)=239.3 kJ/mol。     

Oscillation and Sensor Properties of Integrated Opto-Chemical Sensors in Different Solvents

Russian Physics Journal - The paper studies the sensor properties of poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) polymer with terminal dimethylphenyl (ADS129) groups to detect the nitro compound vapor in...     

Raman Spectra and Solvent-Solute Interaction of Mercury(II)-Thiocyanate Complexes in Some Aprotic Donor Solvents

Raman spectra of the species Hg(SCN)₂, [Hg(SCN)₃], and [Hg(SCN)₄]^2- in solution of ten aprotic donor solvents have been investigated in the region of the Hg-S vibration. Observed frequency values of measured band of Hg(SCN)₂ and [Hg(SCN)₃] in different solutions correlate well with donor strength of the solvents. There is a linearity between Hg-S frequency decreasing and increasing of the interaction of the solvent molecules with the mercury (II) ion in the thiocyanate complexes. No significant frequency changes have be found for [Hg(SCN)₄]^2-. Evidence based on the frequency shifts and depolarization ratios in various solvents supports the view that the Hg(SCN)₂ in solution undergos departure from linearity as a result of increasing solvent coordination to the mercury (II) ion. Almost constant frequencies of Hg-S vibration of [Hg(SCN)₄]^2- in all investigated solvents suggest a regular tetrahedral structure of the ion in solution having much larger radius than corresponding HgX₄ (X=Cl,Br,I) ions.     

Effect of Pressure on Absorption Spectra of Lycopene in n-Hexane and CS2 Solvents

The absorption spectra of lycopene in n-hexane and CS2 are measured under high pressure and the results are compared with β-carotene. In the lower pressure range, the deviation from the linear dependence on the Bayliss parameter （BP） for β-carotene is more visible than that for lycopene. With the further increase of the solvent BP, the 0-0 bands of lycopene and β-carotene red shift at almost the same rate in n-hexane; however, the 0-0 band of lycopene red shifts slower than that of β-carotene in CS2. The origins of these diversities are discussed taking into account the dispersion interactions and structures of solute and solvent molecules.     

The Effects of Different Solvents and Excitation Wavelength on the Photophysical Properties of Two Novel Ir(III) Complexes Based on Phenylcinnoline Ligand

Two novel cyclometalated iridium(III) complexes, Ir(pcl)₂(pic) and Ir(pcl)₂(fpic) (pcl: 3-phenylcinnoline, pic: picolinic acid, fpic: 5-fluoro-2-picolinic acid) were synthesized and characterized by FTIR, ¹H NMR spectroscopy, UV-vis, PL, and MALDI-TOF. These two Ir-complexes geometry were predicted using the Sparkle/PM6 model and suggested to a chemical environment of very low symmetry around the Ir ions (C ₁). The PL spectrum of Ir(pcl)₂(pic) and Ir(pcl)₂(fpic) indicated that these complex belonged to red light emission, and maximum emission wavelength located at 647 and 641 nm, respectively. Most importantly, the effects of different solvents on their photoluminescent properties were detailed investigated. The results indicated that the polarity of solvent played an important role for their emission spectra. With introducing fluoro group to the pyridyl ring, the maximum emission wavelength of Ir(pcl)₂(fpic) was blue shifted about 6 nm, and the quantum yield was slightly higher than that of Ir(pcl)₂(pic). In addition, the thermal properties of these two Ir-complexes were measured by TGA, and results indicated that they had relative good thermal properties.

The angleICI Bending Satellites in the Millimeter-Wave Rotational Spectra of CH(2)I(2) and CD(2)I(2)

Rotational transitions in the first four excited states of the low-frequency angleICI bending mode, nu(4), have been assigned in the mm-wave rotational spectra of CH(2)I(2) and of CD(2)I(2). Measurements of transition frequencies, made over the frequency region 167-326 GHz and for J" up to 190, allowed determination of sextic level spectroscopic constants for all states. The changes in spectroscopic constants with vibrational excitation show very small anharmonicity, in spite of the very low frequency of this mode (121 cm(-1)). Vibrational excitation affects the moments of inertia in such a way that the planar moment P(b), about the plane perpendicular to both angleICI and angleHCH, is practically invariant. Vibrational change in P(c), the moment along the principal axis in the HCH plane and perpendicular to the angleHCH bisector, has been successfully reproduced with an ab initio harmonic force field so that there is no discernible vibrational change in angleHCH on excitation of angleICI. Finally, the change in P(a) leads to estimated vibrational change of +0.12 degrees in the value of angleICI itself. Copyright 2000 Academic Press.     

Mn5(PO3(OH))2(PO4)2(H2O)4的水热合成和光谱研究

在水热反应条件下合成出具有红磷锰矿结构的Mn5(PO3(OH) ) 2 (PO4 ) 2 (H2 O) 4单晶 ,在X ray单晶结构分析的基础上 ,对其固体紫外可见漫反射光谱、红外光谱、荧光光谱和热重光谱进行了研究。结果表明 ,构成该化合物的PO4 四面体及MnO6 八面体通过共顶点或共棱方式相连接 ,与P ,Mn配位的氧分为 3类 :即端基氧 (Od)、二桥氧 (Ob)和三桥氧 (Oc)。因而在 2 10和 2 5 0nm左右出现了Od→Mn和Ob ,c→Mn的荷移跃迁吸收谱带 ;在 10 0 0～ 110 0cm- 1 处 ,P—O的伸缩振动峰分裂为 3个 ;70 0～ 980cm- 1 处存在 3类Mn—O的伸缩振动。对标题化合物分别采用 2 18和 310nm的光激发 ,分别在 35 4和 4 13nm产生强而尖锐的荧光光谱发射峰 ,表现了很强的光学效应。热重分析表明该化合物在 2 70℃以下结构保持稳定 ,在 2 70～36 0℃范围内失去配位水。量化计算得单点能为 - 4 5 5 8 6 5 95 5 5 1a u ;前线轨道能量HOMO(Alpha) =- 0 2 80 80a u ,LOMO(Alpha) =0 0 15 2 7a u ,能隙为 0 2 96 0 7a u ;HOMO(Beta) =- 0 2 5 919a u ,LOMO(Beta)=0 0 0 10 8a u ,能隙为 0 2 6 0 72a u ;偶极矩为 4 2 0 82Debye。