1,8-萘酰亚胺荧光单体的合成及光谱的量子化学研究

以4-溴-1,8-萘二甲酸酐和N-甲基哌嗪为原料,合成了3种水溶性1,8-萘酰亚胺荧光单体,并以红外光谱、氢核磁共振谱、质谱及元素分析对产物进行了表征,测定了它们的激发光谱和发射光谱.运用PM3方法对这3种化合物的基态和激发态进行了几何构型全优化.结构分析表明:基态下,3种荧光单体的环均处于同一平面,且体系为较大的共轭...     

4-苯乙炔-1,8-萘酰亚胺荧光化合物的合成及电致发光性能

采用Pd(PPh₃)₂Cl₂-CuI为催化剂,Ph₃P为配体,4-溴-1,8-萘二酸酐为原料,在乙醇溶液中高收率地合成了4-苯乙炔-1,8-萘酰亚胺和4-对甲基苯乙炔-1,8-萘酰亚胺荧光新化合物。光谱研究表明,它们的最大紫外吸收波长(λ_UV,max)分别为374,380 nm,最大荧光发射波长(λ_FL,max)分别为446,462 nm,且有较高的荧光量子效率。电致发光性能测试表明,器件的最大发光亮度达到2250 cd/m²,是一类有潜在应用价值的小分子发光材料。     

识别过渡金属离子的1,8-萘二甲酰亚胺多胺衍生物荧光传感器的研究

设计合成了用以检测过渡金属离子的荧光化学敏感器体系,它们是由1,8-萘二酰亚胺为荧光团,多胺衍生物为金属离子受体组成．在室温下对其光物理性质的研究中发现,在没有加入过渡金属离子时,由于体系内存在有效的光诱导电子转移过程使得荧光团的荧光被淬灭．加入过渡金属离子后,金属离子受体中的氮原子和过渡金属离子之间的配位作用阻断了光诱导电子转移过程,体系的荧光增强．不同的金属离子受体表现出了和过渡金属离子不同的配位识别能力,并且通过荧光的变化传递出受体-金属离子作用的信息．     

6,8-二甲基-1,2,4-三唑并嘧啶-3-丁二酮基硫醚酮-烯醇互变异构平衡的1H NMR研究

用¹H NMR方法研究了不同溶剂和温度对6,8-二甲基-1,2,4-三唑并嘧啶-3-丁二酮基硫醚酮-烯醇互变异构平衡的影响,发现温度升高有利于平衡向酮式转变,而溶剂极性的改变对平衡的影响并不规律,获得了四种溶剂中的ΔH和ΔS.     

1-苯并噻唑基-吡唑啉类荧光化合物的合成及其荧光光谱

合成了几种苯并噻唑基 -吡唑啉类化合物 ,经红外吸收光谱和荧光发射光谱测定 ,此类化合物具有一定的荧光性 ,其荧光强度的大小与衍生物中不同的取代基有关。     

2,5-二(甲基苯基)-1,3,4-■二唑的红外光谱特性

本文用红外光谱法研究了２，５－二（邻甲基苯基）－１，３，４－二唑和２，５－二（间甲基苯基）－１，３，４－二唑的红外光谱特性，并对其主要谱带进行了指认和比较     

(7-甲氧基-4-亚甲基)香豆素基-单氮杂18-冠-6的合成及其离子识别功能(Ⅰ)——合成及光谱性质

合成、鉴定了题示光敏离子载体（ＭＭＣ－ＭＡＣ（Ｏ５ ））。基于不同ｐＨ值水溶液中吸收和荧光光谱的变化, 计算得该试剂基态和激发态分子的酸性常数（ｐＫａ ＝ ８．８４, ｐＫａ ＝ ５．１１）。基于在不同溶剂中荧光光谱的变化, 由Ｓｏｌｖａｃｈｒｏｍ ｉｃ法, 借助Ａｌｃｈｅｍ ｙ ２０００ 量化计算软件, 估算得该分子的基态和激发态偶极矩, 分别为３．１１Ｄ和８．１３Ｄ。同时发现, ＭＭＣ－ＭＡＣ（Ｏ５ ）水溶液除氧后其荧光强度奇迹般地提高近２０ 倍, 并伴随一定强度的延迟荧光发射。其荧光或延迟荧光强度与浓度在一定范围内呈良好线性关系。检测限分别为２×１０－ ９和１．３×１０－ ８ ｍ ｏｌ·Ｌ－ １ 。     

非线性光学晶体4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐的制备与性能研究

采用籽晶法制备了大体积高质量的4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(DAST)晶体，对制备条件进行了优化，对DAST晶体X射线衍射谱图中的主要峰进行了指标化.另外，还对所制备的DAST晶体的透光性、热稳定性进行了研究， 并对265℃的焙烧产物进行了X射线衍射 (XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试，证明了260℃是DAST晶体的熔化相变温度， 说明采用熔融法制备DAST晶体是可行的；同时还对DAST晶体的热失重过程进行了初步探讨. 关键词： 4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐 晶体生长 X射线衍射 热稳定性     

1，8-二羟基-2-萘甲醛激发态双质子转移反应的MS-CASPT2//CASSCF研究

激发态双质子转移反应长期困扰着理论和实验科学家并成为了一个悬而未决的热点问题. 本文利用完全活化空间自洽场方法及其二阶微扰理论(MS-CASPT2//CASSCF)系统地研究了典型体系1,8-二羟基-2-萘甲醛(DHNA)的激发态双质子转移反应以及相关的激发态弛豫过程. 在MS-CASPT2//CASSCF水平下,本文优化了三个能量相近但结构不同的S₁态互变异构体,即S1-ENOL、S1-KETO-1和S1-KETO-2,以及两个关键的S₁/S₀锥形交叉点结构,即S1S0-KETO-1和S1S0-KETO-2. 其中,两个极小点S1-KETO-1和S1-KETO-2与实验上观测到的双荧光发射现象密切相关. 本文还利用MS-CASPT2//CASSCF方法计算了双质子转移反应的二维势能面以及从极小点到交叉点结构的线性内插路径;相应计算结果证实了DHNA体系具有分步的激发态双质子转移机制. 具体来说,从S1-ENOL到S1-KETO-1的第一个质子转移过程是无能垒的,而从S1-KETO-1到S1-KETO-2的第二个质子转移过程则需要克服一个大约6.0 kcal/mol的能垒. 此外,由于从S1-KETO-1 (S1-KETO-2)到S1S0-KETO-1 (S1S0-KETO-2)的线性内插路径显示DHNA体系需要翻越一个约为12.0 kcal/mol的能垒,因此DHNA体系将在S₁态上停留一段时间并发生双荧光发射现象. 当然,S₁/S₀锥形交叉点也会促使DHNA体系从S₁态内转换到S₀态,而这会一定程度上降低DHNA体系发射荧光的效率. 可以通过限制C5-C8-C9-O10二面角旋转来降低体系的内转换效率,进而提高DHNA体系的发光效率. 本工作不仅有助于理解激发态双质子转移机制,还有助于设计具有优异发光性能的新型分子材料.     

以萘为π-中心的双芪类衍生物双光子上转换荧光性能研究

研究了2个新的双光子上转换荧光分子—1,4-双-(9-乙基咔唑基)萘(简称为BECVN)和1,4-双-(4’-N,N-二甲氨基苯乙烯基)萘(简称为BMABN)的单光子、双光子光谱性质。在～375 nm Xe灯光源激发下,两样品的DMF溶液发出很强的蓝、绿色荧光(峰位492～541 nm),视感效果非常明显。BMABN分子的线性吸收/发射光谱的峰位与BECVN分子相比,均发生红移;相对荧光量子产率(Φ_f)比BECVN降低了7.4倍。在飞秒钛宝石激光器泵浦下(760 nm),两样品的DMF溶液发出强的双光子上转换荧光发射,峰位与单光子荧光峰位相比发生红移(500～556 nm)。BMABN的双光子荧光强度和双光子吸收截面分别是BECVN的3倍和30.4倍。     

1,8-萘啶衍生物分子结构与理论电子光谱

采用密度泛函理论B3LYP/6-31G(d)方法优化计算4种2,4-二甲基-7-氨基-1,8-萘啶衍生物分子结构,探讨了其分子结构与前线分子轨道、能量的关系。运用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算了它们的气相和溶液相电子光谱,研究了溶剂模型和计算方法对理论光谱的影响。计算结果表明,4种萘啶衍生物均含离域π键,HOMO与LUMO能级差ΔE较小,且大小顺序与它们的最大吸收波长实验值变化趋势一致。理论电子光谱证实,1,8-萘啶衍生物的吸收光谱随共轭性增强逐渐红移, 最大吸收源自于HOMO→LUMO的π→π*电子跃迁。PCM-B3LYP/6-31+G(d)计算结果与实验值相比,最大吸收波长分别相差2.6,10.3,5.3和6.9 nm,能量相差0.03,0.09,0.04和0.08 eV。因此,在考虑溶剂效应条件下,采用B3LYP/6-31(d) 方法优化分子构型和TD-DFT方法获得的电子光谱与实验光谱具有一致性。     

Synthesis and Characterization of a Novel Self-colored Fluorescent Polycarbonate Urethane based on the 1,8-Naphthalimide Group

Abstract

The synthesis of a novel self-colored polyurethane (PU) is described using 4-amino-N-propanoic acid-1,8-naphthalimide dye. To synthesize the self- colored PU, the dye was added to the PU prepolymer at the chain extension step. PU and self-colored PU were characterized by using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), UV-visible spectroscopy and Fluorometry. The thermal behavior of the PU and self-colored PU were investigated by differential scanning calorimetry (DSC). The spectra indicated that the addition of dye to the polymer chain did not affect the glass transition temperature (T_g?=?-39?°C). Tensile strengths and Young’s modulus of the samples were assessed using a tensile strength test; they revealed that addition of the dye to the polymer structure enhanced the Young’s modulus and increased the mechanical strength of the PU. X-ray diffraction (XRD) was used for evaluation of the crystal phase of the polymer; it revealed that both components were amorphous.     

一种新型荧光探针的合成及其对Cu~(2+)的选择性识别

设计并合成能用于识别铜离子的荧光探针N′-(喹啉-2-亚甲基)-7-二乙胺基-3-甲酰肼-香豆素(FKBA),通过质谱、红外光谱、元素分析、~1 H NMR、~(13) C NMR等方法对该荧光探针FKBA进行表征;采用荧光光谱法和紫外-可见光谱法对FKBA与金属离子的相互作用进行了研究。结果表明FKBA对Cu~(2+)有良好的选择性和灵敏度。向含有FKBA的溶液中加入Cu~(2+),其吸收峰发生红移,且强度增大。而向该溶液中,加入Al ~(3+),Ag~+,Ba~(2+),Cd~(2+),Ca~(2+),Co~(3+),Fe~(3+),Cr~(3+),Hg~(2+),Mg~(2+),K~+,Mn~(2+),Ni ~(2+),Na~+,Zn~(2+)和Pb~(2+)等其他16种金属离子时,FKBA的紫外吸收仅发生细微的变化。FKBA作为化学传感器对Cu~(2+)的选择性是通过与一系列与环保和生物功能相关的金属离子相互作用得到验证。FKBA中加入Cu~(2+)时,FKBA的荧光强度明显猝灭,其他16种金属离子对FKBA的荧光强度几乎没有影响。不同的金属离子分别与Cu~(2+)共存时FKBA的荧光光谱猝灭程度相同,说明FKBA具有良好的抗干扰能力。向FKBA中加入EDTA,FKBA的荧光强度得到恢复。FKBA中加入Cu~(2+),溶液颜色变成棕色,加入EDTA后又恢复到初始颜色。说明FKBA的荧光减弱不是Cu~(2+)催化FKBA分解而是FKBA与Cu~(2+)络合。在酸性环境中,FKBA的希夫碱结构不稳定,部分FKBA分解成其他的荧光物质。据IUPAC(cDL=3Sb/m)测得检测限为0.13μmol·L~(-1)。对实际样品中的Cu~(2+)浓度进行分析,表明FKBA可作为荧光传感器用于实际样品的Cu~(2+)检测。     

一种新型功能化双自由基的合成及EPR表征

新开发的双自由基(TN3)由全取代三苯甲基自由基(trityl)和氮氧自由基两部分组成.TN3的室温EPR谱图由4条不对称的宽谱线组成,具有典型的双自由基特征.以抗坏血酸作为模型化合物发现该双自由基能用来同时检测体系的氧化还原态和氧气浓度.     

Synthesis and Characterization of a Fluorescent Water-Borne Polyurethane Based on a Novel Naphthalimide Dye

A waterborne-polyurethane (WPU) dye, based on the fluorescent dye 4-diamino propane-N-allyl-1,8- naphthalimide (WPU-DAN), was synthesized by attaching 4-diamino propane-N-allyl-1,8- naphthalimide (DAN) onto both ends of the polyurethane (PU) chains according to a prepolymer?ionomer process. The synthetic process was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and UV-visible absorption. The glass transition temperature, molecular weight and average particle sizes were measured. The glass transition temperatures of WPU and WPU-DAN were 46.6 and 49.8°C, respectively. In addition, the particle size distributions of WPU-DAN and WPU were 140 and 134 nm, respectively. The thermal behaviour of WPU-DAN showed improvement compared to WPU. The fluorescence intensity of WPU-DAN was enhanced more than DAN due to the naphthalimide groups attached to the chains, and the fluorescence intensity of WPU-DAN and DAN were increased by increasing temperature. Moreover, the fluorescence intensity of WPU-DAN emulsion was stable during 30 days and no loss of fluorescence intensity occurred for these days.     

Ga(OTf)3催化合成苯并二氮杂卓及其结构解析

以邻苯二胺和丙炔酸酯为原料,Ga(OTf)3催化一锅法合成了一类新型的1,5-苯并二氮杂卓衍生物,超声波辅助加快了反应的进行,该反应条件温和,反应时间短. 利用¹H NMR、¹³C NMR 确定了该产物的结构,并通过DEPT、¹H-¹H COSY、HMQC、HMBC等2D NMR谱,对化合物的¹H NMR和¹³C NMR数据进行了详细的归属,讨论了化合物的质谱裂解规律,进一步确证了该化合物的结构.     

La2Zr2O7:Eu3+纳米棒的合成、表征及其荧光性能

采用传统固相法和水热法成功地制备出棒状La₂Zr₂O₇:Eu³⁺荧光粉. 利用X射线粉末衍射仪、透射电镜和荧光光谱仪等分析了产物的结构、形貌和发光特性. 结果表明红色荧光粉La₂Zr₂O₇:Eu³⁺有良好的晶相,属于立方结构,空间点群为Fd3m; 其形貌主要为纳米棒, 平均直径约47 nm, 长度为50～700 nm. 并对纳米棒的生长机理进行了探讨. 在466 nm蓝光激发下,La₂Zr₂O₇:Eu³⁺荧光粉能发射出Eu³⁺的特征红色荧光,发射主峰位于616 nm处,归属于Eu³⁺的⁵DO_→⁷F2_{超灵敏电偶极跃迁.此外,在产物的发射光谱中能够观察到⁵D}1_→⁷FJ _{(J=0, 1, 2)跃迁和⁵D}1_→⁷FJ _{(J=1, 2, 4)跃迁的劈裂峰,这说明Eu³⁺处在低对称性的晶体场格位中.}