激发态分子内质子转移型离子探针的研究进展

激发态分子内的质子转移(ESIPT),是特殊的激发态光物理过程,此过程中的一个重要特征就是给质子基团通常会发生互变异构现象,如烯醇在激发态时发生烯醇式向酮式的转变,导致这类化合物具有很大的斯托克斯位移(Stokes shift),是良好的荧光探针或光致变色材料。本文结合国内外最新研究工作,综述了基于ESIPT机理在阴、阳离子荧光探针的研究进展;并对ESIPT分子结构的特点、工作原理、存在的问题及其应用前景作了评述。     

以1-萘乙酸、5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶构筑的双核钐配合物的晶体结构和荧光性质

水热条件下采用Sm(NO3)3.6H2O,1-萘乙酸和5,5’-二甲基-2,2’-联吡啶作为反应物合成出一个双核钐金属配合物Sm2(1-npac)6(dmpy)2.(H2O)3(1)(1-npac=1-萘乙酸,dmpy=5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶),并分别用元素分析、红外光谱、差热分析、X-射线粉末衍射,紫外-可见光谱和X-射线单晶衍射等表征了该结构。晶体结构分析结果表明:化合物1为双核钐髥配合物,通过分子间的氢键作用以及C-H…π和π…π的堆积作用,双核分子进一步被连接成三维超分子结构。荧光分析表明常温固态下配合物1发射橙色荧光,荧光寿命为0.87μs(598 nm)。     

对比性实验在分子光谱实验教学中的应用探索

通过在分子光谱实验教学中开设对比性实验,把分子光谱学的理论知识贯穿于整个实验过程中,激发学生的学习兴趣和科学研究热情,提高实验教学效果.     

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。     

以草酸、碳酸根构筑的一个钕(Ⅲ)配位聚合物的晶体结构和荧光性质

水热条件下采用Nd2(CO3)3和草酸钠作为反应物合成出一个新的三维钕(Ⅲ)配位聚合物{[Nd2(ox)(cb)2(H2O)2]·3H2O}n(1)(ox=草酸,cb=碳酸),并分别用元素分析、红外光谱、差热分析、X-射线粉末衍射和X-射线单晶衍射等表征了该结构。晶体结构分析结果表明:μ2桥联的草酸根离子与μ4桥联的碳酸根离子将钕离子连接成三维微孔结构,沿b轴和c轴方向分别具有孔径大小为0.53 nm×0.41 nm和0.59 nm×0.84 nm的通道。拓扑分析结果表明化合物1为(4,5)连接类型。荧光分析表明常温固态下配合物1发射近红外荧光。     

以1-萘乙酸、5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶构筑的双核钐配合物的晶体结构和荧光性质

水热条件下采用Sm(NO₃)₃·6H₂O,1-萘乙酸和5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶作为反应物合成出一个双核钐金属配合物Sm₂(1-npac)₆(dmpy)₂·(H₂O)₃(1)(1-npac=1-萘乙酸,dmpy=5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶),并分别用元素分析、红外光谱、差热分析、X-射线粉末衍射, 紫外-可见光谱和X-射线单晶衍射等表征了该结构。晶体结构分析结果表明：化合物1为双核钐(Ⅲ)配合物,通过分子间的氢键作用以及C-H…π和π…π的堆积作用,双核分子进一步被连接成三维超分子结构。荧光分析表明常温固态下配合物1发射橙色荧光, 荧光寿命为0.87 μs (598 nm)。     

苯并三氮唑-1-氧基乙酸、4,4′-联吡啶构筑的一维链状铜配合物的水热合成及晶体结构(英文)

水热条件下,合成了1个铜髤配位聚合物[Cu(L)(4,4′-bpy)(HCOO)(H2O)]n(HL=苯并三氮唑-1-氧基乙酸,4,4′-bpy=4,4′-联吡啶),并通过元素分析、红外光谱,热重分析,X-射线粉末衍射和X-射线单晶衍射对其进行了表征。晶体结构表明,配合物属三斜晶系,空间群P1,晶胞参数:a=0.820 26(16)nm,b=1.128 3(2)nm,c=1.159 7(2)nm,α=76.50(3)°,β=70.88(3)°,γ=76.97(3)°,V=0.973 0(3)nm3,Z=2。铜髤分别与来自2个4,4′-bipy的2个氮原子、1个苯并三氮唑-1-氧基乙酸的1个氧原子、1个甲酸根中1个氧原子和1个水分子中的1个氧原子配位,形成变形的四方锥的配位构型。由于4,4′-bipy的桥联作用,配合物在空间形成了一维链状结构,该一维链又通过分子间O-H…N和分子内O-H…O氢键作用形成了二维层状结构。     

一种新型席夫碱的萘酚解离常数的荧光法测定

在乙醇溶液中以2-羟基-1-萘醛(2HN)和5-羟基色氨酸(5HTP)为原料直接合成了新的席夫碱目标物2-羟基-1-萘醛缩5-羟基色氨酸(2HN5HTP)。对目标物进行了熔点测定和红外光谱,紫外可见光谱,荧光光谱,核磁共振波谱等方法的表征。研究了荧光光度法测定弱酸碱解离常数的方法,在25℃下测得水溶液中目标物萘酚羟基酸解离常数pKa=9.42;不同极性溶剂(甲醇、乙醇、乙腈、丙酮)与水混合溶液(1+1)中的酸解离常数pKa分别为9.16、9.05、8.76、8.63,表明酸碱的解离与溶液的极性典型相关。进一步通过紫外可见分光光度法测定了各对应解离常数值,结果表明二种方法具有很好的一致性。     

无机-分析化学实验教学中引导学生思维方式快速转换研究

结合本院的无机及分析化学实验教学状况及实践经验,阐述如何完善理论教学与实验教学的统一,强化将无机化学和分析化学实验融为一体的课程设置模式。在无机化学实验的教学中,结合多媒体技术,注重培养学生"量"的概念,融合定性与定量,实现无机与分析的无缝衔接,快速引导学生从无机到分析思维方式的转换。     

提高分析化学实验教学质量的探索

教学实践表明,针对学生的实际情况,通过多媒体教学、加强指导和检查、利用建构主义理论和开辟第二课堂,可以明显提高分析化学实验的教学质量和学生的创新能力。