香豆素和蒽衍生物的设计、合成与光物理研究

论文摘要

光诱导电子转移（PET）是一种化学物理现象,利用PET原理设计合成的功能性荧光分子在分子、超分子光物理、聚合物物理、生物、能源和分子组装等领域广泛研究。然而,这个体系的研究大部分都是在纯的有机体系中,带有金属的配合物研究很少。将有机荧光分子引入到含有金属框架结构中,能够为设计和合成新的具有优异性质的材料提供新的可行性的方法。我们在此设计、合成了三种新的荧光传感器,并且研究了其光物理性质。首先,我们设计、合成了一系列的香豆素修饰的铼化合物将有机分子与过渡金属连接,实现分子内的能量转移。并且研究了它们的荧光性质及其分子内的荧光共振能量转移效率。结果发现含有香豆素修饰的联吡啶铼化合物与Li+、Na+、Mg2+、Ca2+、Ba2+结合,其能量转移效率是不同的,这就实现了它们对金属离子的选择性识别作用:其次我们设计、合成了含有冠醚的蒽化合物,将其与Au纳米粒子复合,将分子检测的方法引入到纳米尺寸中。结果发现含有冠醚的蒽化合物与H+、K+离子结合后,其荧光强度改变是不同的,这就实现在纳米尺寸的对H+和K+离子检测;第三,随着科学研究的不断深入,纳米晶传感器也越来越受到科学家们的关注。在此,我们将纳米晶与蒽衍生物进行复合,制备出不同发光的对酸有响应能力的复合材料。研究发现蒽与纳米晶之间有一定的能量转移,能量转移的效率与纳米晶的尺寸有关,通过调节纳米晶与蒽的比例和纳米晶的尺寸制备不同的发光材料。

论文目录

• 提要
• 第一章 文献综述
• 第一节 以香豆素、蒽和纳米晶为荧光团的荧光传感器研究
• 1.1.1 连有香豆素荧光团的荧光传感器研究进展
• 1.1.2 带有蒽荧光团的荧光传感器
• 1.1.3 纳米晶荧光分子传感器
• 第二节 荧光传感器的基本原理和理论
• 1.2.1 光诱导电子转移体系
• 1.2.2 荧光共振能量转移（FRET）的基本原理
• 1.2.3 荧光分子的平均寿命
• F）'>1.2.4 荧光量子产率（φ_F）
• 第三节 本论文的选题思路
• 参考文献:
• 第二章 用香豆素修饰的联吡啶铼化合物的合成、表征及其荧光性质的研究
• 第一节 引言
• 第二节 实验部分
• 2.2.1 香豆素衍生物的合成路线
• 2.2.2 实验试剂
• 2.2.3 测试仪器及测量方法
• 2.2.4 离子结合稳定常数的测定
• 2.2.5 香豆素修饰的联吡啶铼化合物的合成方法
• 2.2.6 香豆素修饰的联吡啶铼化合物与金属离子结合
• 第三节 结果与讨论
• 2.3.1 合成与性质
• 2.3.2 化合物的晶体结构
• 2.3.3 光物理性质
• 2.3.4 紫外-可见吸收光谱的研究
• 2.3.5 荧光光谱的研究
• 2.3.6 核磁共振的研究
• 第四节 本章小结
• 参考文献
• 第三章 含有冠醚的蒽衍生物与金纳米粒子的复合及荧光性质的研究
• 第一节 引言
• 第二节 含有冠醚的蒽化合物的合成
• 3.2.1 合成路线
• 3.2.2 实验部分
• 第三节 Au纳米粒子复合物的制备
• 3.3.1 实验试剂
• 3.3.2 测试仪器
• 3.3.3 金纳米粒子的合成与表征
• 3.3.4 含有冠醚的蒽化合物与金纳米粒子复合物的制备
• 第四节 结果与讨论
• 3.4.1 AnCAD的光谱和结构性质
• 3.4.2 AnCAD的光物理性质
• 3.4.3 Au-CD的表征
• 3.4.4 Au-CD与AnCAD复合物表征
• 第五节 本章小结
• 参考文献
• 第四章 蒽的衍生物与纳米晶的复合及其荧光性质的研究
• 第一节 引言
• 第二节 蒽的衍生物的合成
• 4.2.1 合成路线
• 4.2.2 实验部分
• 第三节 半导体纳米晶的制备
• 4.3.1 实验试剂
• 4.3.2 测试仪器
• 4.3.3 CdTe纳米晶的制备
• 第四节 蒽的衍生物与半导体纳米晶复合物
• 4.4.1 测试仪器
• 4.4.2 CdTe纳米晶与蒽化合物复合物的制备
• 第五节 结果与讨论
• 4.5.1 AnNSH的光物理性质
• 4.5.2 AnNSH与O-CdTe纳米晶混合体系的光物理研究
• 4.5.3 酸对AnNSH溶液的影响
• 4.5.4 巯基丙酸对AnNSH与纳米晶复合体系的影响
• 4.5.5 不同的蒽衍生物与纳米晶复合
• 4.5.6 纳米晶的尺寸对体系能量转移的影响
• 4.5.7 寿命的测量
• 第六节 本章小结
• 参考文献
• 第五章 结论
• 作者简历
• 致谢
• 摘要
• Abstract