新型1,8-萘啶并吡咯化合物的合成及光谱学性质的研究

采用7-氨基-2,4-二甲基-1,8-萘啶作为前体化合物与乙酸酐进行高温酰化反应,设计、合成并表征1,8-萘啶并吡咯型化合物.通过紫外吸收光谱和荧光发射光谱重点研究产物在不同极性溶剂中的光谱性质,结果表明:这种类型的1,8-萘啶衍生物具有良好的光稳定性及较高的荧光量子产率;同时,随着溶剂极性的增强,化合物的光谱均向短波方向移动即发生蓝移.此实验方案具有反应路线短、目标产物产量高、原料利用率高、产物分离简单等优点.     

N-丁基-4,5-二肼基-1,8-萘酰亚胺的合成

<正>1,8-萘酰亚胺类衍生物因其具有荧光量子产率高、可见光范围吸收强、斯托克位移大、光稳定性与化学稳定性好等优点,作为离子探针[1-4]、光电材料[5-8]、光动力药物[9-11]和生物显影[12-14],得到了广泛的关注和深入的研究.研究表明,1,8-萘酰亚胺类衍生物的4-位引入给电子基团后,加之这类分子本身具有良好的共平面性和较大的共轭体系,分子内可以形成"Donor-Acceptor"体系(即D-A体系).处于D-A体系中的电子相对容易受到激发,产生跃迁,发出荧光.例如,4-胺基取代的1,8-萘酰亚胺类衍生物都具有较高的荧光量子产率[15-18].相对于4-位取代的衍生物而言,4,5-位双取代的萘酰亚胺类衍生物还具有更好的刚性结构     

菁染料的聚集态与荧光效应

本文着重研究了三只增感效率较高的菁染料在不同溶剂和不同浓度下的聚集态和荧光光谱。通常在甲醇溶液中染料的吸收光谱呈单分子态,荧光光谱有Stokes位移,在碱性水溶液中吸收光谱有明显双峰荧光光谱,而无Stokes位移,同时还计算了相应的荧光量子产率,结果为J聚集态的染料Ⅰ比产生二聚集态的染料Ⅱ的荧光量子产率高。菁染料的荧光光谱强度随不同的浓度、不同pH卤盐和表面活性剂的加入而发生变化。     

4-(3,5-二叔丁基-苯氧基)-N-苯基-1,8-萘酰胺的合成和荧光性质

合成了具有推拉电子结构的4-(3,5-二叔丁基-苯氧基)-N-苯基-1,8-萘酰胺,测定了其在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光发射光谱,考察了其溶液样品的Stokes位移随溶剂极性的变化规律,并测定了样品在不同溶剂中的荧光寿命,发现质子性溶剂如甲醇可能与样品分子形成氢键从而使样品分子的荧光寿命大为缩短.     

荧光染料太阳能聚集器的研究

基于对荧光式太阳能聚光器能量转换效率的分析,取用了荧光量子产率高的若丹明染料和苝红类颜料作为荧光物质,并制成了太阳能聚集器,进而讨论了它们的浓度效应、自吸收及光稳定性等。结果是:随着荧光染料浓度增加,其Stokes位移相应增大,因而自吸收现象明显降低;但在高浓度下由于分子间碰撞而引起的荧光猝灭将导致荧光量子产率下降。苝红颜料分散在聚甲基丙烯酸甲酯中的量子产率比分散在DMF溶液中高,它具有优于若丹明的良好的光稳定性。     

4-（3，5-二叔丁基一苯氧基）-N-苯基-1，8-萘酰胺的合成和荧光性质

合成了具有推拉电子结构的4-(3，5-二叔丁基-苯氧基)-N-苯基-1，8-萘酰胺，测定了其在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光发射光谱，考察了其溶液样品的Stokes位移随溶剂极性的变化规律，并测定了样品在不同溶剂中的荧光寿命，发现质子性溶剂如甲醇可能与样品分子形成氢键从而使样品分子的荧光寿命大为缩短。     

3,5-二溴BODIPY衍生物光谱性能的研究

采用紫外和荧光光谱等分析方法,研究了6种新型具有3,5-位不同共轭结构和取代基团的3,5-二溴BODIPY衍生物荧光染料的光学性能.结果表明,随着3,5-位共轭长度的增加或取代基吸电子能力的增强,3,5-二溴BODIPY衍生物的紫外吸收和荧光发射峰会明显红移,Stokes位移也相应增大,但荧光量子产率却下降.     

新型1,8-萘啶氟硼化合物的合成、光物理性质及理论计算

以5,7-二甲基-2-氨基-1,8-萘啶为原料,通过2步不同的N-酰基化反应得到苯甲酰胺衍生物(化合物L1),进而与BF_3·Et_2O在三乙胺的存在下合成得到一个新型N,O-配位1,8-萘啶氟硼化合物(化合物T1),其结构经核磁共振谱(~1H NMR,~(19)F NMR)、质谱和红外光谱表征.对化合物T1的紫外-可见吸收和荧光发射光谱进行研究,表明化合物T1具有良好的光物理性质,如摩尔消光系数大、荧光量子产率高和固体发光.此外,其实验结果用密度泛函理论计算加以验证.     

2,2′-环氧-1,1′-联萘-6,6′-二磺酸的合成及其光学性质

1,1′-联-2-萘酚与浓硫酸共热,以61%的产率合成了2,2,-环氧-1,1,-联萘-6,6,-二磺酸,并测定了其在不同条件下的光学性质,Stokes位移和量子效率.结果表明,荧光强度随溶剂极性的增大而增大;在pH＞6时,荧光强度受酸度影响不大,但pH＜6时,荧光强度受酸度影响较大;还研究了各种金属离子对其荧光性质的影响,其中Fe3 能产生荧光猝灭,而且在一定的浓度范围内荧光强度与Fe3 浓度成线性关系.     

光谱法研究Fe(Ⅲ)与茜素绿之间的相互作用

利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和傅里叶红外漫反射光谱系统研究了Fe(Ⅲ)与茜素绿水溶液之间的相互作用,实验结果表明金属/配体摩尔比为1:3,茜素绿具有一定的光敏产生单线态氧的能力.Fe(Ⅲ)与茜素绿形成配合物后光稳定性降低,单线态氧量子产率明显提高.     

几种半菁染料的合成、光物理性质及在pH检测中的应用研究

制备了几种喹啉系列半菁染料和苯并噻唑系列半菁染料,并对其在不同溶剂中的吸收光谱和荧光光谱进行了研究．这类化合物的吸收光谱随pH值的变化发生规律性的变化,这种性质使其在pH检测中具有潜在的应用价值．     

以若丹明为母体的多发色团化合物的合成

合成了８个以若丹明６Ｇ，若丹明１０１，若丹明Ｂ或若丹明ＤＲ－２１为母体，以１，８－萘酰亚胺衍生物为天线基元，以双亚甲基作为桥链连接两者的多发色团激光染料，并对它们进行吸收光谱和荧光光谱的测试，结果表明，发生了从天线基元指向若丹明母体的分子内能量传递现象，并且多发色团激光染料相对于对应的若丹明染料的荧光量子产率有不同程度的提高。     

苯酚磺酞类酸性染料与牛血清白蛋白的结合反应

应用荧光光谱法研究了水溶液体系中,苯酚磺酞类酸性染料苯酚红、甲酚红、氯酚红、溴酚红、甲酚紫与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用.实验表明:苯酚磺酞类酸性染料对牛血清白蛋白的荧光有较强的猝灭作用,其荧光猝灭主要为静态猝灭,从荧光猝灭结果中求得不同温度下各种染料与BSA的结合常数K,发现染料取代基的引入使K值增大,且随反应温度上升K值下降.由染料与BSA反应焓变、熵变,确定染料与BSA的结合主要是静电引力.依据非辐射能量转移机理,探讨了不同温度下该类染料与BSA相互结合时,其给体-受体间距离和能量转移效率,进一步证实了该类反应为单一静态猝灭过程,且阐明了其猝灭机理是通过能量转移产生的.     

荧光素与中性红酸、碱染料间荧光共振能量转移机理

应用荧光光谱法研究了水溶液体系中酸性染料四溴荧光素(TBF)、四碘荧光素(TIF)、四氯四碘荧光素(TCTIF)、四氯四溴荧光素(TCTBF)分别与碱性染料中性红(NR)之间的相互作用.实验表明:NR对各酸性染料的荧光都有较强的猝灭作用,据此求得不同温度下NR与各种酸性染料的结合常数K.发现K值随反应温度上升而下降,且随酸性染料取代基的电负性增加而增大,证实了该反应为单一静态猝灭过程.由反应焓变、熵变确定NR与酸性染料间的结合力主要是静电引力.依据非辐射能量转移机理,探讨了不同温度下各酸性染料与NR相互结合时,能量转移效率、能量给体与受体间距离r等参数,各体系r7 nm表明该荧光猝灭是通过非辐射能量转移过程产生的.并发现随着染料取代基的电负性增加,能量转移参数的某些变化规律.     

新型双发色团固体激光染料的荧光性能

合成了带可聚合双键的若丹明,１,８－萘酰亚胺衍牲单体,并将它们与甲基丙烯酸甲酯共获得一系列双发色团共聚物。测定了其中各个单体的含量以及平均分子量。其吸收光谱显示,在基态下共聚物中两个发色团单体之间没有相互作用或作用很小。然而,在荧光光谱中发现某些共的中其Ｎ－ＡＥ部分荧光部分猝灭,而其Ｒ部分荧光增强,说明这些共聚物中存在着有效的分子内单线态－单线态能量传递现象。     

两种荧光染料的合成及其量子化学研究

为研究荧光染料的发光机理,以4-溴-1,8-萘二甲酸酐和N,N-二甲基乙二胺为原料,合成了两种不同取代基的1,8-萘酰亚胺染料,并以核磁共振氢谱及质谱对产物结构进行表征,测定它们的激发光谱和发射光谱.采用密度泛函理论方法,对其基态结构进行优化,同时用单激发组态相互作用方法及6-31G(d)基组优化其最低激发单重态几何结构,用合时密度泛函理论及6-31G(d)基组计算基于上述结构的激发波长和发射波长.计算结果表明,该类物质电子在基态与激发态间的跃迁,主要是电子从环外原子转移至3个六元环上,预测的光谱性质与实验结果相符合.     

CdS纳米颗粒对荧光染料光谱特性的影响

4-溴-1，8-萘酰亚胺包裹CdS纳米微粒后，它的紫外-可见光吸收光谱由348．28nm移动到349．79nm，并且吸收强度有明显的增加。在相同激发下（360nm），4-溴-1，8-萘酰亚胺-CdS纳米颗粒复合体的荧光光谱轮廓与4-溴-1，8-萘酰亚胺基本相同，但发光峰有“红移”，而且发光强度略有下降。在400nm激发下，4-溴-1，8-萘酰亚胺的发光峰在570．55nm；在330nm激发下，4-溴-1，8-萘酰亚胺-CdS纳米颗粒复合体的荧光峰在499．66nm。同时，4-溴-1，8-萘酰亚胺-CdS纳米颗粒复合体的荧光强度有所提高。     

由简单芳胺合成三苯二恶嗪荧光染料

以简单芳胺为原料合成了八个三苯二恶嗪型荧光染料，测定了它们在甲苯和ＤＭＦ中的吸收光谱和荧光光谱。结果表明，随着溶剂极性增大，荧光量子产率减少，而Ｓｔｏｋｅｓ位移增大。当在３－，１０－位引入－ＯＣＨ３时，甲苯中，染料荧光量子产率为７５％。     

中位含氯取代环己烯桥环硫三碳菁染料的合成及性能

采用2-甲基噻唑季胺盐与2-氯-1-甲酰基3-羟亚甲基环己烯,合成了五种题示染料。经IR及~1H-NMR谱确认了产物的结构,测定了电子吸收光谱、溶解度及稳定性,发现在染料苯环上引入甲氧基能改进染料溶解度,苯环上有氯取代的染料具有较高的光稳定性。     

Synthesis and Fluorescence Spectra of Triazolylcoumarin Fluorescent Dyes

Much attention is devoted to fluorescent dyes especially those with potential in versatile applications. Reactions under "click" conditions between nonfluorescent 3 - azidocoumarins and terminal alkynes produced 3 -(1, 2, 3- triazol- 1 - yl)cournarins, a novel type of fluorescent dyes with intense fluorescence. The structures of the new coumarins were characterized by 1H NMR, MS, and IR spectra. Fluorescence spectra measurement demonstrated excellent fluorescence performance of the triazolylcoumarins and this click reaction is a promising candidate for bioconjugation and bioimaging applications since both azide and alkynes are quite inert to biological systems.