低T_g双功能型光折变聚合物的合成及其光致发光特性

以不同比例的重氮盐分别与聚双(N-羟基己氧基咔唑)磷腈(P-1)进行偶合反应,得到了一组以咔唑和对硝基偶氮咔唑为官能团的双功能型光折变聚合物P-2,P-3和P-4,用31 P NMR,1 H NMR,IR,TG,DSC和UV-Vis光谱对该组聚合物进行表征和分析,以325nm的激发波长对P-1,P-2,P-3和P-4进行固体荧光稳态发射光谱的测试。结果表明,该组聚合物具有良好的热稳定性(Td≈300℃)和较低的玻璃化温度(Tg≈30～40℃),P-1具有良好的荧光活性,硝基的引入,导致P-2,P-3和P-4的荧光发生不同程度的猝灭,咔唑与对硝基偶氮咔唑的数量及其空间分布排列的都会对其荧光性能产生影响。     

1，1-二（苯并咪唑-2-基）-2-（N-乙基咔唑-3-基）乙烯的合成及其性能研究

以六氢吡啶为催化剂,通过Vilsmerier-Haack和Knoevenagel反应合成了一种新型的芳稠杂环化合物1,1-二（苯并咪唑-2-基）-2-（N-乙基咔唑-3-基）乙烯,产率为72.53%。利用元素分析、FT-IR、UV-Vis、¹H NMR、溶液和固体荧光光谱、循环伏安（CV）分析、TG-DTA热分析研究了产物的结构、光学特性、电化学特性和热稳定性。该化合物在DMF、DMSO和DCM 3种溶剂的稀溶液中均具有290 nm和375 nm两处紫外吸收峰以及470 nm处的蓝绿色荧光发射。不同DMSO和DCM体积比的混合溶剂的溶液荧光表明,该化合物具有明显的AIE荧光效应。固体荧光光谱表明,产物在327 nm和436 nm有两处激发峰,最大发射峰位于484 nm,相 比于溶液荧光发生了红移现象。由循环伏安测试结果计算获得产物的能隙为2.79 eV,电离势为5.43 eV,电子亲和势为2.85 eV,表明产物具有良好的电子传输能力。TG/DTA测试结果显示目标产物具有良好的热稳定性。     

一种基于咔唑的可溶性蓝光发光材料的合成与发光机理研究

通过SN1亲核反应机理及SUZUKI偶联反应,设计并合成了一种含有咔唑及8-苄氧基喹啉基团的有机蓝光发光材料,即N-[6-(8-苄氧基喹啉基)-己基]咔唑(CzBQ).通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱等测试方法对其结构及光物理性能等进行了表征.研究结果表明:CzBQ为一种蓝光有机发光材料,其光学带隙为3.02 eV,在...     

基于密度泛函理论下多肽光谱性质研究

多肽类物质在生物医药等领域是一种重要的生物大分子,而紫外-可见吸收光谱和荧光光谱是研究生物分子精细结构的重要手段。采用密度泛函理论（DFT/RI）计算了生长激素释放肽（GHRP-6）和催产素（Oxytocin）两种多肽的结构模型和分子前线轨道;在含时密度泛函理论（TDDFT）的基础上,引入了TDA等近似,建立了多肽类物质的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱的理论模型。结果表明,实验测得到GHRP-6的紫外-可见吸收光谱最大吸收波长为279 nm,计算得到的最大吸收波长为282 nm,误差为3 nm,误差百分比约为1%;Oxytocin紫外-可见吸收光谱的实验值为275 nm,计算值为269 nm,误差百分比约为2%。GHRP-6荧光光谱计算值为368 nm,实验值为360 nm,误差百分比约为2%;Oxytocin荧光光谱计算值为305 nm,实验值为312 nm,误差百分比约为2%。GHRP-6产生荧光的发射波长与色氨酸产生的荧光波长范围相近,说明GHRP-6产生荧光的主要贡献为色氨酸残基上的π→π*轨道跃迁,Oxytocin荧光峰位置与酪氨酸产生的荧光波长范围相近,Oxytocin产生荧光的主要贡献为酪氨酸残基上的π→π*轨道跃迁。根据该模型计算得到的光谱与实验结果吻合度较高,表明该模型能够准确计算多肽类物质紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,为实验提供可靠的理论依据。     

己氧基对含二苯乙烯基发色团化合物荧光性能的影响

合成了两种新型甲基丙烯酸酯类化合物：4-甲基丙烯酰氧基-4’-硝基二苯乙烯(NS)和4-甲基丙烯酰氧己氧基-4’-硝基二苯乙烯(HNS),通过红外光谱、核磁、高效液相色谱、紫外吸收光谱等对化合物结构进行了表征。研究了两化合物的荧光发射光谱,考察了浓度、溶剂极性等对化合物荧光发射光谱的影响。结果表明,化合物NS、HNS均存在浓度自猝灭效应,其荧光最大发射波长均随着溶剂极性增大而红移;且HNS由于供电子己氧基的引入在分子内形成了推-拉电子结构,使得其荧光最大发射波长较NS红移了72nm,化合物在DMF溶液中产生的荧光由黄光转变为橙红色光。     

聚乙烯基咔唑与8-羟基喹啉铝混合体系的荧光衰减

报道了8－羟基喹啉铝和聚乙烯基咔唑薄膜及其混合体系膜的荧光衰减特性。聚乙烯基咔唑／8－羟基喹啉铝重量比100：4的混合膜在波长540nm和460nm处的荧光衰减时间分别为6．47ns和8．5ns。重量比100：10混合膜在波长540nm和460nm处的荧光衰减时间分别为5．5ns和7．9ns。上述两波长对应8－羟基喹啉铝和聚乙烯基咔唑分子荧光发射。混合体系的荧光寿命仅为8－羟基喹啉铝分子荧光的40％，同时也低于聚乙烯基咔唑14ns的荧光寿命。荧光寿命的减少反映出两种分子之间存在较强的相互作用或形成了分子复合体。     

单激发双发射近红外荧光碳量子点制备、荧光性能与细胞成像

探索合成方法简单的近红外比率荧光探针具有重要意义。本文以高山榕树叶为碳源,乙醇、丙酮为提取剂,采用溶剂热法于200℃高压反应釜中反应10 h,一步合成具有近红外双发射荧光特性的碳量子点(CDs)。透射电镜(TEM)表明合成的CDs分散性好、平均尺寸约为4.70 nm,晶格常数为0.32 nm。X射线衍射(XRD)结果显示该碳点在2θ=22°附近有一个较宽的衍射峰,表明该CDs为sp~2杂化的无定形碳。傅里叶红外光谱(FT-IR)显示其含有氨基、羰基、醇羟基和甲基。荧光光谱表明,最大激发波长410 nm,最大发射波长为466 nm和676 nm。以硫酸奎宁做参比测得荧光量子产率为26.31%。实验还探讨了CDs的酸碱、光学、抗盐和金属离子的稳定性以及细胞成像效果。以上结果表明,该碳点具有原料廉价易得、制作简便、对酸碱稳定、抗光漂白性良好等优点,具有良好的光学成像应用前景。     

聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔/TiO2纳米复合材料的光物理性能研究

通过原位强碱诱导下的脱氯化氢缩合聚合法制备了一系列不同纳米TiO2含量的聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔/纳米二氧化钛(PMOCOPV/TiO2)光电复合材料。红外光谱和拉曼光谱证实了在纳米TiO2表面的包覆层为PMOCOPV。紫外-可见吸收光谱表明随着TiO2含量的增加PMOCOPV/TiO2纳米复合材料的吸收强度提高。高分辨透射电镜观察发现PMOCOPV/TiO2是具有核-壳结构的纳米复合粒子,直径约30 nm,其中PMOCOPV包覆层的厚度约为8~10 nm。荧光光谱研究表明,PMOCOPV/TiO2纳米复合材料的最大发射波长随着TiO2含量的增加发生红移,荧光寿命约为1 ns,且随着TiO2含量的增加荧光强度和荧光寿命得到显著提高,并通过PMOCOPV/TiO2纳米复合材料中的激子离化和电荷传输过程以及复合材料中的电势能级探讨了PMOCOPV/TiO2的荧光量子效率和荧光强度增加的机理。     

铕和铽对四（3,4-亚甲二氧基苯基）卟啉的荧光猝灭

通过荧光光谱法研究了铕（Ⅲ）、铽（Ⅲ）两种稀土离子对四（3,4-亚甲二氧基苯基）卟啉（TMPP）荧光强度的影响.在中性介质中,铕（Ⅲ）和铽（Ⅲ）与TMPP相互作用使TMPP的荧光猝灭.实验表明：以DMF为溶剂、420 nm为最大激发波长、655nm为最大发射波长时,TMPP的荧光强度和稀土离子对其荧光猝灭均达到最大值.     

侧链含查尔酮基团的聚(甲基)丙烯酸酯的光交联特性

采用红外光谱、热重分析、紫外光谱和荧光光谱对侧链含查尔酮基团的聚（4-甲基丙烯酰氧基-4'-二甲氨基查尔酮）（PMADMAC）和聚（4-丙烯酰氧基查尔酮）（PAC）的光交联特性进行了研究。随着光照时间的增加,PMADMAC和PAC聚合物光致环加成反应迅速进行,波长短的紫外线更易使得聚合物发生[2+2]环加成反应。与溶液状态相比,固体薄膜状态下的光交联反应速率较慢。PMADMAC聚合物更容易发生光致环加成反应,其光交联速率要比PAC聚合物快,环加成反应也更彻底。采用荧光光谱研究了聚合物的发光特性,发现PAC聚合物无荧光,而PMADMAC聚合物具有溶剂极性敏感的荧光特性。在PMADMAC聚合物的稀溶液中,随着365 nm紫外光照时间的增加,荧光强度迅速降低,其荧光特征波长在紫外光照射后发生蓝移。 PMADMAC和PAC聚合物的热稳定性较好,光交联后形成热不稳定的环丁烷结构,其热稳定性有所降低。     

脱氢枞酸基D-A型分子的合成、空间构型及光谱性能

对三苯胺进行溴代和C-N偶联反应合成4-萘基三苯胺(a),对脱氢枞酸进行酯化、溴代、硝化、还原和C-N偶联反应合成13-[N,N-(4-萘基苯基)-苯基]胺基-脱异丙基脱氢枞酸甲酯(b)及13-[N,N-双(4-萘基苯基)]胺基-脱异丙基脱氢枞酸甲酯(c)两个化合物,通过1H MNR,13C MNR及MS对化合物的结构进行表征。为了研究化合物结构与光谱性能之间的关系,首先利用Gaussian 09程序采用密度泛函DFT/B3LYP方法,对三个化合物的空间构型进行全优化,得到它们的键长、键角和二面角,对比发现脱氢枞酸骨架和萘环的引入会影响化合物的共平面性,而萘环的引入会增大化合物的共轭程度。光谱性能方面,研究了三种化合物在甲醇、二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷和环己烷这5种极性逐渐减小的溶剂中的荧光发射光谱和紫外吸收光谱。结果表明,在荧光光谱中,化合物a,b和c在不同极性溶剂中最大荧光发射波长均有不同程度位移,在甲醇中最大,在环己烷中最小,但是位移并非随着极性的增大而只发生红移,在二氯甲烷、四氢呋喃和二氧六环3种极性依次增大的溶剂中,a,b,c的荧光发射波长均随着溶剂极性的增大而发生较大程度的蓝移;在同一溶剂中,化合物b和c相对于a的荧光发射波长依次发生红移,c的红移程度与b差距不大。紫外吸收光谱中,三个化合物在不同极性溶剂中的最大吸收波长也有差异,在200～250 nm区间,三个化合物均在二氯甲烷中有较大位移,在300～350 nm区间,在甲醇中位移较大,而在250～300 nm区间,最大吸收波长差别不大;在同一溶剂中,它们在300～350 nm区间的最大吸收波长差别较大,化合物c较a红移26 nm。结合结构优化所得数据可以证明,化合物的共轭程度对荧光发射光谱和紫外吸收光谱均有影响,而共平面性对荧光发射光谱影响较大。化合物a,b和c在不同极性溶剂中荧光发射光谱和紫外吸收光谱的较大变化,表明它们有明显的溶致变色行为,具有作为分子探针探测外部环境极性大小的潜能。     

Subnanosecond spectrofluorimetry of new indolocarbazole derivatives in solutions and protein complexes and their dipole moments

The spectral and temporal characteristics of new 6,12-dimethoxyindolo[3,2-b]carbazole, 5,11-dimethyl-6,12-dimethoxyindolo[3,2-b]carbazole, and 5,11-dihexyl-6,12-di(hexyloxy)indolo[3,2-b]carbazole fluorescence probes in organic solvents and protein complexes are studied. The dipole moments of indolocarbazoles in 1,4-dioxane were measured by electrooptical absorption method. The measured dipole moments have values within the range of (3.1–3.6) × 10⁻³⁰ C m in the equilibrium ground state and increase to (4.8–5.6) × 10⁻³⁰ C m after excitation. The excited state lifetime of indolocarbazole derivatives increases with increasing polarity and viscosity of the environment. The binding of indolocarbazoles with trypsinogen and human serum albumin increases the fluorescence intensity, changes the intensity ratio of fluorescence bands, and increases the average excited state lifetime of indolocarbazoles. The analysis of the instantaneous fluorescence spectra and fluorescence decay parameters at different wavelengths revealed the existence of several types of probe binding sites in proteins. It is found that the fluorescence characteristics of indolocarbazole derivatives depend on the conformation rearrangements of trypsinogen due to its thermal denaturation.     

Inclusion of poly[bis(methoxyethoxyethoxy)phosphazene] into layered graphite oxide

The highly ionically conducting polymer poly[bis(methoxyethoxyethoxy)phosphazene] (MEEP) has been complexed with lithium triflate and intercalated between the layers of graphite oxide (GO). The resulting composite was characterized by powder X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, and ionic conductivity measurements.     

Spectral–Luminescence Properties of Molecular Complexes of Photoconductive Polymers with Neutral Organic Acceptors

It has been found that in films of aryl– and alkyl–substituted polysilanes -- poly(methylphenylsilane) and poly(dihexylsilanes) -- the molecules of electron acceptors of tetracyanoquinodimethane, dinitrofluorenone, and trinitrofluorenone form weak complexes with charge transfer from the longest segments of the polymeric chain. The absorption and luminescence spectra of these complexes are similar to the spectra of complexes formed by the carbonyl groups of poly–N–epoxypropyl carbazole with the above acceptors and consist of wide bands situated in the visible range of wavelengths.     

有机激光染料-1,4-双[5’-(2’-苯基恶唑基)]苯及其2’-(3”-取代苯基)衍生物的光性能研究(Ⅱ)

本文报导了1,4-双[5’-(2’-苯基恶唑基)]苯及其2’-(3”-取代苯基)衍生物共八个化合物,其中除母体化合物外,其余化合物至今尚未见报导。测定了它们的红外光谱、质谱、紫外光谱、荧光光谱、荧光量子产率和激光转换效率。     

中药常山水浸液的荧光光谱研究

报道了中药常山沸水浸取液的荧光光谱。在三维荧光等高线光谱图中出现3个喹唑啉类生物碱(常山的主要活性成分)的荧光峰,其激发波长分别为235,270和320 nm,发射波长均为430 nm。三维荧光等高线光谱是一种形象的指纹图谱,可以作为中药定性分析的依据。在pH 3～6范围内,常山水浸液二维荧光激发光谱的形状随pH的变化而改变,推测是由于喹唑啉类生物碱分子中喹唑酮环上N-1的质子化所致。在近中性条件下,常山水浸液的荧光强度与溶液浓度之间有良好的线性关系,可以作为喹唑啉类生物碱定量分析的基础。     

新型含咔唑聚芴类共轭聚电解质及其前驱体的合成与光电性能

采用Suzuki偶合反应成功地合成了一系列在主链上具有不同含量苯并噻二唑单元的聚咔唑和含胺基芴的衍生物:聚[3,6-(N-(2-乙基己基))咔唑-2,1,3-苯并噻二唑-9,9-双(N,N-二甲基胺丙基)芴](PCzN-BTDZ);通过对所得聚合物的季铵盐化后处理得到了其相应的聚电解质衍生物:聚[3,6-(N-(2-乙基己基))咔唑-2,1,3-苯并噻二唑-9,9-(双(3′-(N,N-二甲基)-N-乙基铵)丙基)芴]二溴(PCzNBr-BTDZ)。通过对它们的电致发光性能的研究,发现所有的聚合物用高功函数铝作阴极的器件具有和用钡/铝作阴极的器件相近的发光性能,说明这类聚合物具有良好的电子注入性能。不同比例的2,1,3-苯并噻二唑(BTDZ)的引入使聚合物中发生有效的能量转移,调节了聚合物的发光颜色;同时也提高了聚合物的器件性能。其中聚合物PCzN-BTDZ1在器件结构为ITO/PEDOT/PVK/Polymer/BaAl时的效率达0.99%,高于PCzN在相同器件结构时的效率(0.14%)。     

钌(Ⅱ)配合物与DNA相互作用的瞬态发光特性

以三种新合成的钌配合物[Ru(bpy)₂(7-CH₃-dppz)]²⁺、[Ru(bpy)₂(7-F-dppz)]²⁺、[Ru(phen)₂(7-F-dppz)]²⁺为研究对象,采用时间分辨的荧光光谱技术分别测量了这三种钌配合物与小牛胸腺DNA相互作用时的瞬态荧光动力学过程。结果表明:[Ru(bpy)₂(7-CH₃-dppz)]²⁺的发光寿命最长(约382 ns),而[Ru(bpy)₂(7-F-dppz)]²⁺的发光寿命最短(约65 ns)。分析表明:钌配合物的发光来源于配合物分子中的电荷转移态到基态的辐射跃迁。通过钌配合物与DNA的相互作用,使得配合物激发态分子的无辐射弛豫几率减小,从而导致发光寿命的增加。配合物的分子与DNA相互作用越强,激发态分子的无辐射弛豫几率越小,发光寿命也越长,最终导致高的发光效率。配合物的分子结构对配合物的分子与DNA的相互作用具有重要的影响。     

铕螯合物的制备及光谱性质研究

稀土螯合物的制备是均相时间分辨荧光免疫分析中的关键部分,为了合成理想的稀土螯合物,以2,6-二(溴甲基)吡啶-3,5-二甲酸二乙酯为原料,首先优化合成了Li+⊂2,6-{N,N’,N,N’-[二(2,2’-联吡啶-6,6’-二甲基)]二(氨甲基)}-吡啶-二羧酸乙酯,使其产率明显提高。进一步选择乙腈和甲醇两种反应体系合成铕螯合物,并比较了不同反应体系下合成的铕螯合物的光谱性质。研究表明,乙腈和甲醇两种反应体系所得铕螯合物的激发光谱(最大激发波长为310 nm)、发射光谱(最大发射波长为616 nm)、量子产率基本相同,荧光强度在10-8～10-5 mol·L-1范围内与Eu3+浓度均成线性,相关系数分别为0.993 73和0.986 65,两种铕螯合物(c=2.5×10-5 mol·L-1)的荧光强度略有差异,荧光寿命分别为825和830 μs。因此,两种反应体系所得铕螯合物具有斯托克斯位移大、荧光强度强以及荧光寿命长等优点,并且此种穴状螯合剂结构中的吡啶-2,2-联吡啶可保护铕离子免受其他物质的干扰,是理想的稀土螯合物,可用于蛋白质、核酸等生物分子的标记。本研究不仅拓展了合成新型稀土螯合物的方法,而且为进一步建立均相时间分辨荧光免疫分析奠定了基础。