咔唑/蒽衍生物的制备及性能研究

论文摘要

具有共轭大π键的有机分子在适当条件下具有较强的分子内电荷转移能力,“枝”与“核”之间强的耦合作用,表现出强的荧光发射、双光子吸收、电致发光等独特的光电性质。本文利用Heck、Suzuki等反应合成了咔唑衍生物（CPTZ1、CPTZ2）以及蒽的衍生物（BAnC、BTSAC、BTAC）,并测试了其溶液态、聚集态、与质子结合、与纳米ZnS复合后的紫外吸收及单、双光子荧光光谱。得到以下结论:1.分别用单光子和双光子荧光检测,探讨了化合物CPTZ1和CPTZ2对质子[H+]的敏感性。Stern-Volmer方程给出CPTZ1的单、双光子荧光的猝灭常数分别为:kSV1P = 0.04M-1, kSV2P= 0.20M-1;而CPTZ2的猝灭常数则分别为kSV1P= 0.10M-1,kSV2P（CPTZ2）= 0.22M-1。结果表明,双光子荧光对质子的敏感度明显大于单光子荧光。2.讨论了三个分子CPTZ1、CPTZ2及8-羟基喹啉在四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺中与ZnS纳米粒子复合后的紫外吸收、单光子荧光及双光子荧光的变化。其中双齿化合物CPTZ2的双光子荧光强度较未加入纳米ZnS时提高了15.5%;8-羟基喹啉与纳米ZnS复合后得到了一种新的发光体系,其荧光强度提高了2-4倍,荧光发射峰位出现了较大程度的红移,其红移程度达到了116nm。3.探讨了三个不同分子BAnC、BTSAC与BTAC在聚集态下的发光性能,结果表明化合物BAnC及BTSAC表现出了良好的聚集诱导发光增强性质,而化合物BTAC在聚集态下却出现了荧光猝灭的现象。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 有机非线性光学材料
• 1.2 双光子吸收材料及应用前景
• 1.2.1 双光子吸收
• 1.2.2 双光子吸收材料的应用前景
• 1.3 聚集诱导发光（增强）材料
• 1.3.1 聚集诱导发光（增强）材料的研究意义
• 1.3.2 聚集诱导发光（增强）材料的研究现状
• 1.3.3 聚集诱导发光（增强）材料展望
• 1.4 本论文的目的和研究内容
• 参考文献
• 第二章 咔唑衍生物制备与双光子荧光传感性能研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 试剂与仪器
• 2.1.2 荧光分子的合成
• 2.1.3 检测溶液的配制
• 2.2 分子溶液态的光学性能的研究
• 2.2.1 化合物CPTZ1、CPTZ2 吸收行为研究
• 2.2.2 化合物CPTZ1、CPTZ2 单光子荧光行为研究
• 2.3 CPTZ1 和CPTZ2 质子传感性质研究
• 2.3.1 质子对化合物CPTZ1 和CPTZ2 单光子荧光光谱的影响
• 2.3.2 质子对化合物CPTZ1 和CPTZ2 单光子荧光寿命的影响
• 2.3.3 质子对化合物CPTZ1 和CPTZ2 双光子荧光光谱的影响
• 2.3.4 化合物CPTZ1 和CPTZ2 对质子灵敏性的比较
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 咔唑衍生物及8-羟基喹啉与ZnS 纳米粒子复合及光学性能研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 试剂与仪器
• 3.1.2 材料分子结构
• 3.1.3 ZnS 纳米粒子的制备
• 3.1.4 X 射线衍射分析
• 3.1.5 ZnS 纳米颗粒粒径分析
• 3.2 有机分子与纳米ZnS 复合的光学性能研究
• 3.2.1 纳米ZnS 的光学行为研究
• 3.2.2 化合物CPTZ1、CPTZ2 与纳米ZnS 复合的光学行为研究
• 3.2.3 8-羟基喹啉与纳米ZnS 复合的光学行为
• 3.3 本章小结
• 参考文献
• 第四章 蒽衍生物的制备及聚集态性能研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 试剂与仪器
• 4.1.2 BAnC、BTSAC 与BTAC 的合成与表征
• 4.2 分子溶液态的光学性能的研究
• 4.2.1 化合物BAnC、BTSAC 和BTAC 的吸收行为研究
• 4.2.2 化合物BAnC、BTSAC 和BTAC 的单光子荧光行为研究
• 4.3 聚集态性能测试
• 4.3.1 水的含量对BAnC、BTSAC、BTAC 紫外吸收光谱的影响
• 4.3.2 水的含量对化合物BAnC、BTSAC、BTAC 荧光光谱的影响
• 4.4 有机纳米材料的制备
• 4.5 本章小结
• 参考文献
• 第五章 全文总结
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢