新型荧光探针化合物的合成与光谱性质研究

合成了5种2-(2-羟基苯基)苯并咪唑类荧光化合物,对所合成的全部化合物的结构进行了光谱表征;研究了合成的2-(2-羟基苯基)苯并咪唑类化合物的荧光性质;探讨了不同取代基对化合物的荧光强度,荧光波长,斯托克斯位移,荧光量子收率等荧光参数的影响.     

2/2′-羟基对二芳基希夫碱荧光发射的影响

基希夫碱分子中取代基的位置及分子内氢键对其荧光性能有一定的影响,为了探索含不同位置羟基的二芳基希夫碱的荧光性能,合成了24个邻羟基二芳基希夫碱化合物(XArCH=NArY),这些化合物包含13个2-OHArCH=NArY(2-OHBAY)和11个XArCH=NArOH-2′(XBAOH-2′),并测定了它们在无水乙醇中的荧光光谱,研究了基团X、Y以及分子内氢键对化合物荧光性能的影响.结果表明:与XBAOH-2′相比,2-OHBAY的取代基对化合物荧光发射波长的影响更显著;相同基团X和Y的情况下,2-OHBAY比XBAOH-2′的荧光发射波长更长,可能是由于分子内的质子转移引起.研究结果对羟基希夫碱荧光化合物的设计、合成与应用有重要的参考意义.     

羟基二芳基希夫碱及其在 银纳米颗粒作用下的荧光性能

为了探索羟基二芳基希夫碱及其在银纳米作用下的荧光性能,本文合成了60个羟基二芳基希夫碱化合物,并制备了银纳米溶液.这些化合物包含羟基处于芳环的4-,3-,2-,2'-和4'-不同位置的异构体.将化合物配制成无水乙醇溶液,测定了纯化合物溶液的荧光光谱以及化合物-银纳米溶液的荧光光谱.结果表明:(1)化合物溶液的荧光发射波长与羟基所处的位置密切相关,处于醛芳基2-位羟基的化合物荧光发射波长最长;(2)化合物在银纳米作用下,荧光发射波长均有移动,其移动的大小与取代基电子效应没有明显的定量相关性;(3)荧光发光强度相对于纯化合物,普遍发生了降低,仅有极少数化合物有增强.该结果对希夫碱荧光材料的设计合成有理论意义,同时对银纳米用于有机化合物和生物检测有参考价值.     

取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺-银纳米超分子体系荧光光谱

为了探索在银纳米粒子(AgNPs)的作用下,取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺的荧光性能,本文合成了30个取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺模型化合物(MC),并制备了银纳米溶液.以无水乙醇为溶剂,分别测定了MC溶液的荧光光谱以及MC-AgNPs溶液的荧光光谱.结果表明:(1)取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺及其与银纳米形成超分子体系在乙醇溶剂中均可发射荧光.与取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺溶液的荧光波长相比,取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺-银纳米超分子体系的荧光波长均有明显变化,偏移值一般在10 nm以上,有的红移,有的蓝移.(2)大部分取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺在银纳米的作用下,其荧光发射强度增加,少部分荧光发射强度降低.(3)如果基团对X-Y相同,相对于取代-N-(2-羟基苯亚甲基)苯胺,一般而言,取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺在银纳米作用下的荧光发射波长要长一些.本文观察到的实验现象,对于利用银纳米进行生物检测或有机化合物的检测,具有重要参考价值.     

多烷氧基取代非金属酞菁的合成及结构分析

分别以邻苯二甲酸酐和３，６－二羟基邻苯二腈为原料，经硝化、氨化、脱水、亲核取代和缩合等多步反应合成了两个系列共四个多烷氧基取代非金属酞菁化合物，对４－硝基邻苯二腈的亲核取代反应及非金属酞菁的缩合成环条件进行了探讨。其分子结构由元素分析、红外光谱和可见吸收光谱等方法确证，最大吸收波长分别为７１０ｎｍ和７７０ｎｍ，其中四取代非金属酞菁在７３２ｎｍ处有荧光发射。两个系列的酞菁衍生物均能溶于二氯甲烷、乙酸     

胺基邻苯二腈的合成、表征及光谱性质研究

主要通过以3-硝基邻苯二腈(-NPn)与二甲胺水溶液、正丁胺为原料,N, N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,在三乙胺的催化作用下发生芳香亲核取代反应,从而合成出了3-二甲胺基/丁胺基邻苯二腈(-DMAPn/-n BAPn),通过1H-NMR及FT-IR对产物结构进行表征,并测定了两种化合物的紫外-可见光谱及荧光光谱。结果表明:DMAPn相较于-n BAPn紫外最大吸收波长和荧光最大发射波长均发生了不同程度的红移。     

荧光增白剂溶液的光学特性

荧光增白剂吸收近紫外光,发射可见光,使织物增白.通过对荧光增白剂的溶液进行一系列光学测定与分析.得出:荧光物质本身具有固定的光吸收区和荧光发射区,并有固定的最大激发波长和最大发射波长;一定浓度范围内荧光物质的吸收与浓度成正比关系;荧光量子效率不随激发光波长而变化.     

硝基苯化合物对聚对苯撑乙炔基咔唑荧光淬灭性能研究

以2,5-二甲氧基对苯二乙炔和3,6-二碘-9-戊基咔唑为单体,采用Sonogashira偶合反应合成了含有咔唑基团的聚对苯撑乙炔基咔唑(P).硝基苯衍生物对该聚合物的荧光淬灭实验结果表明,当对位取代基团不同时,取代基的推电子能力越强对聚合物P的淬灭效率越高;对相同取代基的淬灭剂而言,邻、对位取代时的淬灭效率明显高于间位取代化合物.淬灭剂是与P通过形成电荷转移络合物而使处于激发态的P分子链发生能量转移的,淬灭剂对P荧光的淬灭效率随其浓度的增大而非线性升高.     

水热法合成荧光碳量子点及其对Fe(Ⅲ)的专一识别

以天然物质银杏果为反应起始物,一步水热法快速合成荧光碳量子点,通过透射电镜、红外光谱、X-射线光电子能谱、紫外可见光吸收光谱以及荧光光谱对其进行表征,得出合成的碳量子点具有准球形且尺寸小于10nm,表面上含有羟基及羧基等亲水基团,紫外最大吸收在280nm处,荧光的发射波长具有激发波长依赖性且最强发射波长在425nm。合成的碳量子点具有很好的光学稳定性。在与金属离子作用实验中得出碳量子点对Fe~(3+)具有很好的专一识别,且在1.0~20μmol/L有良好的线性相关性,检出限为0.18μmol/L,可开发作为一种新型的优良Fe~(3+)传感器。     

苯并恶唑类化合物的研究——Ⅰ.化合物的合成及光物理性能

合成了四种结构类型的苯并恶唑化合物共15个:测试了它们的红外吸收光谱,以及它们在DMF中的紫外吸收、荧光发射和激光发射光谱。苯基取代物的荧光量子产率在0.64～0.66,无激光性能。其余的化合物荧光量子产率都大于0.70,在最大吸收波长下的激光转换效率为2.5～5.9%。     

乙酰氨基苯基类中氮茚化合物的合成和荧光性质

合成了2个乙酰氨基苯基类中氮茚化合物,研究了它们在乙醇溶剂中的紫外光谱和荧光光谱,发现乙酰氨基苯基类中氮茚化合物与氨基苯基类中氮茚化合物相比荧光量子效率提高,发射波长明显蓝移,化合物5a比4a有20 nm左右的蓝移,化合物5b比4b有30 nm左右的蓝移,氨基苯基类中氮茚化合物的本体荧光和与羧基反应后生成的酰胺的最大荧光发射不在同一位置,具有特定的Stoke's位移.因此,氨基苯基类中氮茚化合物可以作为羧酸类化合物的荧光探针.     

含二茂铁基团的芴-苯共轭化合物的合成及其性能研究

通过Suzuki偶联反应合成了二茂铁基团存在于侧链、主链和端基的苯-芴共轭化合物6、7和8,并通过 NMR和MS等表征手段对其结构进行了确认.共轭化合物中的二茂铁基团通过分子内的光致电子转移过程使6、7和8在溶液状态下的荧光猝灭.当向其溶液中加入氧化剂KMnO₄后,溶液的荧光强度显著增强,最大可增至75倍.荧光增强的幅度、对氧化剂的响应时间等性质受二茂铁在共轭化合物中的位置以及个数的影响.实验结果表明, 分子中含有一个二茂铁基团其荧光增强是线型增长的,响应时间也较短;当共轭分子中含有两个二茂铁基团时,其荧光强度的增长成二次函数关系,且其响应时间也较长.      

N-芳基吡啶盐染料的一阶超极化率性质

在纳秒激光器上通过超瑞利散射 (HRS) 技术测定了具有推拉结构的 N-芳基取代吡啶盐类化合物的一阶超极化率,研究了它们的二阶非线性光学性质。结果表明,当吡啶环中N原子上的取代基由烷基变成芳基时,化合物的荧光发射强度急剧降低,但是一阶超极化率却明显增加。该系列化合物中两个相连的六元环破坏了吡啶盐的共轭平面结构,降低了化合物的荧光量子效率;另一方面,吡啶环上的取代芳基相对于烷基而言,其共轭体系增大,推拉电子能力增强,分子内电荷转移程度增大,从而提高了吡啶盐化合物的一阶超极化率。     

1,3,4-噁二唑类荧光物质的合成及性能研究

以芳香羧酸和单酰肼为原料,通过缩合反应得到芳香双酰肼,三氯氧磷的作用下进行环合,制备得到3个2,5-二芳基-1,3,4-噁二唑类化合物,其结构经IR和1HNMR测试技术加以确证;荧光性能测试结果表明,目标产物具有较高的荧光量子收率和较大的斯托克斯位移.     

含1,3,4-噻二唑希夫碱衍生物及其金属配合物的合成和荧光性能研究

以水杨酸、氨基硫脲为原料,POCl3作为溶剂、催化剂、环合剂,合成了2-氨基-5-(2-羟基苯基)-1,3,4-噻二唑.通过其与相应的芳香醛反应,合成了3种含杂环1,3,4-噻二唑的希夫碱及其金属配合物.采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)对目标产物及其中间体进行了表征,通过荧光光谱研究了其光学性能.结果表明:所用方法反应时间短、操作简单、产率高,这些化合物具有较强的荧光发射光谱,有望成为较好的有机光电材料.     

硅桥连共轭聚合物的合成及硝基苯胺对其荧光淬灭性能的研究

制备了3种双（二甲基硅基）取代的含硅单体化合物,即1,4-双（二甲基硅基）苯、4,4′-双（二甲基硅基）联苯、9,10-双（二甲基硅基）蒽,并将上述化合物分别与4,4′-双（乙炔基）联苯在RhCl（PPh3）3/NaI催化下进行硅氢加成反应,制备相应的硅桥联共轭聚合物.进一步对聚合物单体的光物理性质研究发现,由于硅甲基对构型的影响,聚合物对单体均呈现一定的荧光增强现象.利用对硝基苯胺作为淬灭剂,聚合物在淬灭剂极低浓度时（10-6 mol/L）,依然具有良好的淬灭性.     

稀土摩擦发光配合物(Ⅰ)——Sm~(3+),Eu~(3+),Tb~(3+)的TTA和TPPO三元配合物

首次合成了具有摩擦发光性能的Sm~(3+),Eu~(3+)和Tb~(3+)与噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)、三苯基氧化膦(TPPO)的三元配合物.实验测得它们的化学式为Ln(TPPO)_2(TTA)_2(NO_3)(Ln=Sm,Eu,Tb).它们分别为浅黄(Sm)、粉红(Eu)和浅黄(Tb)的晶态物质.通过热分析、电导、吸收光谱以及荧光光谱研究了它们的理化性质.这些配合物在365nm紫外灯照射下发出很强的特征荧光.在日光下或黑暗中轻轻搅动或用玻璃棒摩擦时能发出明亮的颜色和与荧光相同的光.     

新型酚氧基酞菁的合成及其光谱性质

采用醇锂法和插入法合成了三种α-（4-羟基苯氧基）₄酞菁(中心元素为2H,Zn或Mg),产物经IR,UV-vis,¹H-NMR和MS表征。重点考察了三种化合物的两亲性,聚集性和光物理性质。结果表明,此类酞菁具有良好的两亲性,α位引入的对羟基苯氧基降低了在溶剂中的聚集程度,分子内光致电子转移使得荧光量子产率降低,有可能成为一种优良的Ⅰ型光敏剂。     

新型吡唑啉类荧光增白剂的合成及性能研究

根据Schellhammer化学结构与荧光性的经验,在吡唑啉环的1-位引入苯并噻唑基,3-位引入吲哚基,5-位引入呋喃基,设计并合成了4种新的吡唑啉衍生物,并且通过红外光谱,^1HNMR谱、质谱和元素分析进行结构表征。化合物的荧光测定显示此类化合物具有良好的荧光性,是一类很有发展前途的蓝紫色荧光化合物。其荧光强度与取代基有关,荧光相对强度与荧光量子产率没有直接关系。     

新型硼酸类荧光化合物的合成及对糖分子的识别性能

设计合成了具有苯并咪唑结构的芳硼酸类新型荧光化合物,并进行了结构表征;研究了新化合物的荧光性质;并分别探讨了此类化合物在50%甲醇水溶液中对D-葡萄糖、D-果糖、D-麦芽糖的作用,研究结果表明,合成的目的化合物与单糖和双糖都有较强的作用,使化合物的荧光发生特征性改变,特别是对果糖有很好的选择性识别,此类化合物可作为检测果糖的荧光传感器开展进一步研究.