两种苝二酰亚胺衍生物的合成及光物理性质研究

本论文以3,4,9,10-苝四羧酸二酐(PTCDA)为起始原料,通过酰亚胺化反应合成了两种酰亚胺衍生物N,N’-二氨基-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(BNAP)和N,N’-二乙胺基-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(BNEAP),并研究了其光物理性质。由于存在不同程度的电荷转移,三种化合物发射不同强度的荧光,并通过B3LYP/6-31G计算模拟进行了理论上的解释。     

吸电子基对苝酰亚胺衍生物气敏传感性能的影响

在苝四酸酐苝湾1,7或1,6,7,12位分别引入氰基或氯原子,制备了两种苝湾含吸电子基的苝酰亚胺衍生物N,N’-双(十二烷基)-1,7-二氰基-3,4:9,10-苝二酰亚胺(PTCDI-CNC12)和N,N’-双(十二烷基)-1,6,7,12-四氯-3,4:9,10-苝二酰亚胺(PTCDI-ClC12),并研究了两种化合物在氯仿/甲醇二元混合溶剂中的超分子自组装及所得纳米结构的传感性能.结果显示,在苯肼气氛(10ppm)中,两种苝酰亚胺衍生物的灵敏度不同,PTCDI-CNC12电流增加了2个数量级,而PTCDI-ClC12增加了4个数量级.其原因在于两者比表面积的差别和分子骨架结构扭曲程度的不同.这表明苝湾位吸电子基对苝酰亚胺衍生物气敏传感性能有着显著影响.     

湾位取代基对苝酰亚胺电化学及电致变色性能影响

苝酰亚胺及其衍生物容易获得一个或两个电子生成相应一价阴离子或二价阴离子,同时其颜色也发生显著变化,是潜在的还原型有机电致变色材料。本文比较了4种湾位不同取代基的苝酰亚胺衍生物的电化学性质及其电致变色性能。结果表明,湾位引入双吡啶氧基时,在溶液中的还原峰电位分别为-0.22 V和-0.52 V。器件施加3 V以内的电压就可以出现化合物的一价阴离子的特征吸收峰(720 nm和880 nm)和二价阴离子的特征吸收峰(627 nm和665 nm);湾位未取代及其他两种苯氧基衍生物取代的苝酰亚胺由于具有较高的还原电位,器件施加3 V以内电压时,仅观察到一价自由离子的特征吸收峰。优化实验条件后再施加5 V电压,双5氟苯氧基取代的苝酰亚胺器件才能显示出其化合物二价自由离子的特征吸收峰(610 nm)。     

两种花二酰亚胺衍生物的合成及光物理性质研究

本论文以3,4,9,10-苝四羧酸二酐（PTCDA）为起始原料,通过酰亚胺化反应合成了两种苝酰亚胺衍生物N,N’-二氨基-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺（BNAP）和N,N’-二乙胺基-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺（BNEAP）,并研究了其光物理性质。由于存在不同程度的电荷转移,三种化合物发射不同强度的荧光,并通过B3LYP／6-31G计算模拟进行了理论上的解释。     

新型9-取代基-N-正辛基-3，4-二羧酸单酰亚胺衍生物的合成及光学性能

基于Suzuki偶合反应合成新型9-取代基N-正辛基-苝-3,4-二羧酸单酰亚胺衍生物：9-苯基-N-正辛基-苝-3,4-二羧酸单酰亚胺(C1),9-(4-甲氧基苯基)-N-正辛基-苝-3,4-二羧酸单酰亚胺(C2),9-{4-(二苯基胺基)苯基}-N-正辛基-苝-3,4-二羧酸单酰亚胺(C3),对化合物分子结构进行表征,用紫外可见(UV-Vis)光谱、荧光(PL)光谱研究其光化学性质;在典型溶剂乙酸乙酯中,目标化合物的紫外最大吸收波长(λ maxabs)在490~550 nm,相比于C1,化合物C2,C     

一种具有潜在的电致发光性能的苝酰亚胺衍生物的合成及其薄膜的电化学制备

以3,4,9,10-苝四酸二酐为原料,合成了苝酰亚胺衍生物—N,N’-二异辛基1,7-(对叔丁基苯氧基)-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(PITD),利用傅立叶红外光谱(FT-IR),核磁共振氢谱(H1NMR)表征了中间产物及目标产物的化学结构。通过PITD在二氯甲烷稀溶液和滴膜的紫外吸收光谱和荧光光谱的分析,证明PITD是一种具有电致发光性能的化合物,然后通过水合肼的作用将PITD制成用于电沉积制膜的电解液,利用XRD和SEM研究了电沉积法制备PITD薄膜的结构及形貌。     

噻唑橙在表面活性剂介质中聚合状态的光谱研究

应用紫外 可见吸收光谱和荧光光谱研究了噻唑橙染料水溶液在阴离子表面活性剂存在下聚集状态及光谱性质 .当添加阴离子表面活性剂浓度在 10 - 5mol·L- 1 范围时 ,噻唑橙易发生二聚乃至三聚 .当阴离子表面活性剂浓度大于 10 - 3 mol·L- 1 并达到临界胶束浓度时 (对于十二烷基苯磺酸钠 ,cmc =8.3× 10 - 3 mol·L- 1 ) ,噻唑橙完全解聚为单体 .其荧光强度高于水溶液 ,而多聚体的荧光强度较低 ,最大发射波长发生红移 ,光稳定性降低     

丙烯酰胺共聚物与表面活性剂复配体系研究

利用锥板粘度计和旋滴界面表张力仪研究了丙烯酰胺 ( AM) - N-乙烯基 - 2 -吡咯烷酮 ( VP) - 2 -丙烯酰胺基 - 2 -甲基丙磺酸 ( AMPS) ( AM- VP- AMPS)共聚物水溶液与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠 ( C18H2 9Na O3 S)及中性表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚 ( OP- 1 0 )的相互作用以及该复配体系与原油之间界面张力 .研究结果表明 :AM- VP- AMPS共聚物水溶液与表面活性剂复配会降低水相 /油相界面张力 ,阴离子表面活性剂 ( C18H2 9Na O3 S)会引起共聚物水溶液表观粘度的下降 ,而中性表面活性剂 ( OP- 1 0 )对共聚物水溶液表观粘度影响不大     

偶氮基团修饰的苝酰亚胺染料的合成及其光响应行为

以3,5二羟基苯甲醇为原料,经醚化、溴代反应得到3,5二（十二烷氧基）苄基溴,然后与4羟基4′硝基偶氮苯反应,再还原得到含氨基的偶氮化合物6,最后与3,4;9,10苝四甲酸二酐缩合得到新型偶氮-苝酰亚胺二元染料7。考察了紫外光光照时间及浓度等因素对偶氮-苝酰亚胺二元染料光学性能的影响,结果表明浓度越大,偶氮生色团由反式结构向顺式结构的转变速度越慢;对相转移法组装形成的聚集体形貌结构的研究表明,当甲醇与三氯甲烷体积比为7∶1或5∶1时,更易形成较规整的短棒;比较研究紫外光光照和未光照下快速溶剂扩散法组装形成的聚集体形貌结构发现,光照下制备的聚集体结构的规整性不及未光照下制备的;吸收光谱表明在光照下组装的聚集体分子间π*π堆积作用更弱,这是由于偶氮基团由反式结构向顺式结构的转变导致分子空间几何构型的变化,破坏了分子堆积的有序性,不利于低维功能材料的形成。     

疏水缔合共聚物的合成及溶液性质

 采用自由基胶束聚合法成功制备了丙烯酰胺(AM)/甲基丙烯酸十八酯(SMA)/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)三元疏水缔合共聚物(HAPAM).考查了引发温度、单体质量分数、表面活性剂含量、疏水单体含量、单体配比以及引发剂浓度对共聚物表观黏度的影响,在聚丙烯酰胺(PAM)大分子主链上引入阴离子基团和疏水基团后,阴离子的电黏效应与疏水基团的疏水缔合作用相互协同,使得共聚物水溶液的黏度明显提高.利用FTIR光谱对共聚物结构进行表征,用RF-5301型荧光分光光度仪研究证实了共聚物在水溶液中的缔合行为.采用Brukerfiled流变仪对所合成的疏水缔合共聚物水溶液的流变行为进行研究.     

苝酰亚胺——手性表面活性剂复合物在溶液中自组装行为的研究(英文)

研究制备了苝酰亚胺——手性表面活性剂复合物N,N′-双(2-(季铵基乙撑))-3,4,9,10-苝二酰亚胺-双((3R)-3,7-二甲基辛基-6-乙烯基)磷酸盐,详细研究了其在乙醇/正己烷,乙醇/正辛烷溶液中的自组装行为及组装机理。结果表明,该复合物在乙醇/正己烷溶液中组装为纳米管,在乙醇/正辛烷溶液中组装为纳米带。对其组装机理研究表明,该分子在溶液中组装为不同形态的纳米结构是π-π相互作用,疏水作用及手性诱导等多种作用力协同作用的结果.     

偶氮-苝酰亚胺二元功能染料的合成及其聚集体结构的调控

以3,5-二羟基苯甲醇和4-羟基-4’-硝基偶氮苯为原料合成一种新的含氨基的偶氮中间体,然后与1,6,7,12-四(4-叔丁基苯氧基)-3,4,9,10-苝四甲酸二酐缩合得到新型偶氮-苝酰亚胺二元染料(AZO-PTCDI)。采用紫外可见-吸收光谱和荧光光谱研究UV光照时间和浓度等因素对AZO-PTCDI光响应行为的影响。研究结果表明:AZO-PTCDI的浓度越大,偶氮基团在353 nm处的特征吸收峰强度随UV光照时间的延长而下降越缓慢,表明偶氮生色团由反式结构向顺式结构的转变速度越慢;对于相转移法组装形成的AZO-PTCDI聚集体结构,两相溶剂甲醇与三氯甲烷的体积比越大,越容易组装形成较规整的类纤维状结构;将未光照和UV光照后的AZO-PTCDI三氯甲烷溶液快速扩散到甲醇中所得到的聚集体形貌结构存在明显差异,前者表现为短的一维结构,后者为不规则的类球状结构,表明光照驱动偶氮基团的反式结构向顺式结构的转变导致苝酰亚胺的N-取代基的几何空间构型发生改变,削弱了分子间的π-π作用和烷基链的疏水作用力,致使聚集体分子排列无序化。     

聚丙烯酰胺絮凝剂的合成研究

本文采用由氧化还原体系、偶氮化合物和辅助引发剂组成的复合引发体系,通过水溶液自由基共聚合,引发丙烯酰胺(AM)与甲基丙烯酰氧乙基氯化铵(DMC)反应。利用该技术生产的阳离子聚丙烯酰胺相对分子质量最高可达800万,阳离子单体质量分数可在1-50%范围内任意调控。     

一种新型苝衍生物的凝胶行为

采用离子自组装方法,以苝酐的羧酸盐及阳离子表面活性剂二甲基二十八烷基溴化铵(DOAB)为原料,室温下合成一种新型苝衍生物.借用核磁共振仪(NMR)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)确定目标产物的化学组成和结构.利用透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、小角X射线散射仪(SAXS)等表征衍生物的凝胶聚集体形貌及排列结构.结果表明:这种苝衍生物能够在芳香环间的π–π相互作用下,通过自组装过程形成有序排列的聚集体,其在甲苯中的凝胶呈现典型的层状结构,苝环之间的π–π相互作用是其形成凝胶的主要驱动力,相互缠结的烷基链与溶剂之间范德华力促使凝胶结构更加稳定.     

水溶性苝酰亚胺功能荧光染料的合成与性质

通过在苝酰亚胺染料的亚胺位置引入寡聚乙二醇亲水功能基团,同时在苝酰亚胺染料的海湾位置引入硫醚取代基团,合成了水溶性苝酰亚胺功能荧光染料(PSPBI),其化学结构通过核磁共振波谱仪(NMR)、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)得以证实.溶解性实验表明PSPBI在水中的溶解度大于10 mg/mL,说明其具有很好的水溶性.紫外吸收与荧光发射测试表明:PSPBI在480 nm和540 nm有2个吸收峰;荧光发射峰在620 nm.过氧化氢荧光滴定实验结果表明:PSPBI能够实现对过氧化氢的荧光增强响应,增强倍率为50倍;同时,其吸收光谱和荧光发射光谱都发生了蓝移,最大吸收峰蓝移了29 nm,最大发射峰蓝移了15 nm.     

DNA光复活过程电子转移机理的脉冲辐解研究

采用脉冲辐解瞬态吸收光谱法研究了水溶液中水合电子引发cis-syn型1,3-二甲基尿嘧啶环丁烷型二聚体(DMUD)裂解,生成嘧啶单体和嘧啶阴离子自由基,以及在维生素K3存在下,嘧啶阴离子自由基和VK3之间的电子转移反应过程,测定了电子转移反应的速率常数.当没有VK3作为电子受体时, 嘧啶阴离子自由基能继续和DMUD进行链反应.     

抗生素负载型二硫化钼-糖基苝酰亚胺自组装体系构建及抗菌研究

引入半乳糖基或甘露糖基共价缀合的苝酰亚胺化合物,并将其通过 π-π 堆叠作用负载在片层二硫化钼表面,进一步包载抗生素头孢他啶构建了靶向细菌的治疗体系.利用具有光敏活性的苝酰亚胺母核及二硫化钼在光照下能够释放活性氧簇实现光动力治疗细菌的特点,达到了靶向细菌的光动力协同药物治疗效果.该自组装光动力载药治疗体系的构建大大减少...     

含萘酰亚胺基元的水溶性水杨醛腙的合成及其化学变色行为

将N-2-(2-羟乙氧基)乙基-4-肼基-1,8-萘酰亚胺与N,N-二乙基氨基水杨醛缩合得到水溶性腙化合物N-[2-(2-羟乙氧基)乙基]-4-[2-羟基-4-(N,N-二乙氨基)-苯甲醛腙肼基]-1,8-萘酰亚胺(BHNP).研究结果表明:该化合物不仅在不同的溶剂中表现出明显的溶致变色效应,而且在不同pH的乙醇水溶液中表现出独特的化学变色行为,并具有质子调控的紫外-可见pH化学传感特性,有望在酸碱指示剂和光学pH光学传感器等方面获得应用.     

含非对称苝二酰亚胺侧链多肽的合成

苝二酰亚胺及其衍生物因具有独特的光物理和电化学性质而备受关注。为了获得具有新颖光物理性质的苝二酰亚胺材料,对其结构进行了修饰。以3,4,9,10-苝四羧酸二酐为起始原料,分步与环己胺和L-Ala-D-Leu-(N-Me)-Ala-D-Leu-Ally四肽进行氨解反应,用于合成不对称的苝二酰亚胺侧链多肽。考察了物料比、溶剂、催化剂等因素对反应的影响,确定了较优的反应条件。结果表明:当物料比n(苝酐)∶n(环己胺)=1∶6、乙醇/水为溶剂(V(乙醇)∶V(水)=4∶1)、于70℃反应6h,可得到中间产物N-环己基-3,4,9,10-苝四羧酸-3,4-酸酐-9,10-酰亚胺;后者再与LAla-D-Leu-(N-Me)-Ala-D-Leu-Ally链状四肽在咪唑中混合,以4-二甲氨基吡啶(以下简称DMAP)为催化剂,于120℃反应4h,可得到目标化合物N-环己基-N’-(L-Ala-D-Leu-(N-Me)-Ala-D-Leu-Ally)-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺,总收率为32.6%;得到的产物通过ESI-MS和1 HNHR进行了结构表征。该合成方法反应条件温和,操作简便,为制备非对称结构的苝二酰亚胺类化合物提供了一条便捷途径。     

聚乙二醇支载四分枝琥珀酰亚胺的合成

以分子量3 400的双羟基聚乙二醇(PEG)作为可溶性载体,与甲基磺酰氯反应得PEG支载的甲基磺酸酯,在碳酸铯的作用下,与5-羟基间苯二甲酸甲酯反应并在氢化铝锂作用下还原得PEG支载的四分枝羟基化合物,继续与丁二酸酐反应得到PEG支载的四分枝羧基化合物,在N-羟基琥珀酰亚胺作用下,制备结构新颖的功能基为琥珀酰亚胺的PE...