含偶氮基团的弯曲型分子的光谱特性研究

偶氮连接基团(—NN—)有着特殊的热化学和光化学行为,在适当波长光的照射下,能发生可逆的顺反异构反应,从而发生吸收波长的变化。在分子设计、光定位、光致变色和热致变色等方面,偶氮连接基团的非线性光化学性质都有着潜在的应用价值。文章以含有偶氮基作为侧翼的弯曲型分子作为研究对象,比较了弯曲型和直线型分子的吸收光谱;并用计算机模拟计算了弯曲型分子的角度,发现分子弯曲角和紫外可见吸收光谱存在着密切的关系。     

紫外光照下偶氮香蕉型液晶的光吸收特性研究

借助紫外可见光谱仪观测和电子结构计算，研究了紫外光照对偶氮香蕉型液晶电子结构和光吸收特性的影响。吸收光谱显示：这种液晶的两个光学吸收峰分别位于360nm和275 nm。电子结构计算表明：这两个光学吸收主要来自于液晶中含偶氮官能团的电子跃迁。结果表明：36５nm光子可将液晶中的氮氮双键打断，从而导致其在360nm处的吸收迅速降低，同时使275 nm处的吸收相应增加。     

细胞色素C还原态与氧化态的激光共振喇曼谱和红外吸收谱研究

本文用Ar离子激光器的514.5nm作为激发波长,激发细胞色素C还原态(CytochromeC(Ⅱ)吸收谱中对应于β带(～520nm)的π→π~*电子跃迁,测量了它的共振Raman谱及其偏振特性,标识了各个峰所对应的键振动。观察并讨论了产生共振Raman谱的条件。测量在还原态Cytochrome C(Ⅱ)和氧化态Cytochrome C(Ⅲ)混合状态时的Raman谱,得到了     

甲基对硫磷溶液的荧光光谱及其特性————

为了研究甲基对硫磷溶液的荧光光谱及其特性,采用多功能光谱测量系统,对甲基对硫磷标准溶液在紫外光激励下的荧光光谱特性进行了实验研究。利用GAUSSIAN软件与量子力学理论进行了理论分析,获得了其荧光光谱的产生机理以及甲基对硫磷分子的相应跃迁能级差,估算了其中直线型结构的荧光团的电子跃迁能级差,估算值与理论值误差不大。结果表明,在波长为200nm～320nm的紫外光激励下,甲基对硫磷标准溶液产生4个荧光峰,分别位于435nm,467nm,567nm,650nm,最佳激励波长为200nm和295nm。4处荧光峰分别是溶剂丙酮分子中C=O上的n电子跃迁、硝基上的n电子跃迁、甲基对硫磷分子中氧原子与苯环形成的大共轭电子结构跃迁以及P=S上的n电子跃迁共同作用产生。以上结果对食品安全监管等领域检测有机磷农药含量是有帮助的。     

D-π-A型噁二唑衍生物多光子吸收和多光子荧光特性研究

研究了不对称型有机分子[4-(2-{4[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑2]苯基}-乙烯基)-苯基]-二苯胺的多光子吸收及其荧光特性.该分子具有典型的D-π-A型推拉电子结构,三苯胺基团作为给电子基通过苯乙烯共轭链桥接到吸电子基1,3,4-噁二唑基团.在远离线性吸收区的800～1 570 nm波长范围内,实验结果表明该化合物分子具有明显的双光子吸收、三光子吸收性质和较强的频率上转换荧光.根据非线性透过率法测得该化合物在800 nm的双光子吸收系数为3.95 cm/GW,在1 255 nm的三光子吸收系数为3×10-5cm3/GW2.     

樟脑型乙酰丙酮Pt配合物非线性光学性质及分子设计

在B3LYP/6-31++G(d,p)水平下(Pt原子采用LANL2DZ赝势基组),对几种樟脑型β-二酮环金属铂配合物的紫外-可见光谱和三阶非线性光学性质进行理论研究.结果表明,分子的电子跃迁性质属于金属到配体的跃迁(MLCT)、配体内跃迁(LC)和配体到配体的跃迁(LLCT)三种跃迁的混合.在苯环上引入-OC2H5分子的最强吸收峰和最低能量吸收峰均发生蓝移.在β-二酮环上引入苯基,同时在另一配体的苯环上引入氟代烷基可以增大非线性光学性质.在β-二酮环上引入吸电子基团-CF3使最低能量吸收峰红移,同时在另一配体苯环上引入烷氧基可以增大非线性光学性质.     

含希夫碱基团的不对称弯曲型液晶分子的合成和相变研究

以3-氨基-2-甲基苯甲酸为原料,合成了含希夫碱基团的5个不对称弯曲型液晶分子,通过1HNMR、HRMS测试手段对其结构进行了表征,采用示差扫描量热法(DSC)和偏光显微镜等方法研究了它们的液晶性和相变温度,发现不仅相变温度随着分子苯环数的下降而下降,其液晶相的稳定性也随着苯环数的下降而下降,含有5个苯环的化合物呈现多个近晶相和向列相,含4个苯环的化合物则只有一个近晶相和向列相,而3个环的化合物仅在降温的过程中呈现近晶相。     

香蕉型液晶的电子结构计算和电激发特性

用舒克紧束缚法计算了一种新型香蕉型液晶1,3-phenylene bis [4-(4′-nonyloxy) phenyliminomethyl] benzoate 的电子结构,结果表明: LUMO和HOMO的能量差别主要是受到香蕉型液晶的中心核、桥键(-COO-)的影响,而烷基尾对香蕉型液晶电子结构的影响不大;在6种可能跃迁中,只有能量最低的两种(π→π*, n→π*)在200~800 nm可见光范围内是经常发生的.对于这种香蕉型液晶,电子激发主要发生在4.0 eV (310 nm)和 1.7 eV (730 nm)处.     

在紫外,可见和红外区液晶吸收光谱的测量

在０．１８５￣２０μｍ的波长范围内，测量了具有三种不同共轭的液晶吸收光谱。结果表明：在紫外区，液晶的吸收光谱与σ或π电子有关；在中红外和远红外区，存在若干定域分子共振带。鞍形吸收的极小出现在波长约０．８μｍ处，此处远离电子的谐振，但还没有发生分子的谐振。     

有机紫外半导体PMTC的制备及理论计算研究

进行了有机紫外半导体N-[5-甲基-1,3,4-噻二唑-2-取代]二硫代氨基甲酸钾(PMTC)的制备及FT-IR、Raman、UV-Vis及PL光谱实验表征。对实验测试FT-IR及Raman光谱的振动峰进行了归属,Raman光谱测试发现S-K在152 cm-1有v(S-K-S)伸缩振动。UV-Vis实验光谱表明PMTC在200～350nm波段有紫外吸收,PL实验光谱表明PMTC在340～400 nm波段有明显的紫外发光峰,峰值波长为373 nm,PL谱相对于吸收光谱有Stokes频移。采用密度泛函理论(DFT)方法对PMTC进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、UV-Vis光谱、分子前线轨道、分子电子密度、Mulliken电荷等理论计算。理论研究结果表明:PMTC在UV-Vis波段有三个电子跃迁吸收。前线轨道计算表明PMTC的HOMO的电子主要分布在与K原子相连的两个S原子上,而LUMO轨道的电子主要集中在K原子上,PMTC吸收光子后,产生电子由HOMO至LUMO跃迁的实质是电子由配体(主要是配位S原子)向金属原子K的转移。     

4-正己基苯甲酸-4′-氰基苯酚酯液晶的喇曼光谱研究

本文对4-正已基苯甲酸-4＇-氰基苯酚酯(简称HBACPE)液晶在100cm~(-1)～1700cm~(-1)范围内的喇曼光谱作了分析.并根据HBACPE液晶在不同相态的喇曼光谱变化,对苯环和烷基链的构态作了讨论.     

新型二元胆甾相液晶的超分子自组装比较研究

在21世纪,液晶具有良好的动力学性质,将成为非常重要的功能性材料。它对各种刺激和环境较为敏感,因此新型液晶材料有待开发。本文以胆甾醇和丁二酸酐为原料合成了丁二酸单胆甾醇酯(AC),研究探讨了AC自组装液晶特性;AC与4,4′联吡啶通过氢键自组装形成丁二酸单胆甾醇酯与4,4′联吡啶的复合物(ACBP);AC与对胺基联苯反应得到了丁酸4,4′-([1,1'-苯基]-4,4′亚胺)-双-[4-氧-双胆甾醇酯](CBC),并进一步利用FTIR和ESI质谱等方法表征了自组装体的形成,利用DSC和偏光显微镜探讨了它们的液晶性质。展示了如何组装成超分子液晶。说明液晶分子的组装方式与胆甾相液晶的形成没有直接关系,而组装后的分子形状是其形成有序排列的决定因素。讨论了胆甾醇衍生物氢键液晶和共价液晶的不同性质,因而它们可以作为潜在的光学材料应用于实际生活中。     

偏振光照对偶氮苯侧链聚硅氧烷膜表面能的提高

采用硅氢加成法合成了含偶氮苯侧链的聚硅烷液晶聚合物,用FTIR、DSC和偏光显微镜对聚合物结构及液晶特性进行了表征。采用473nm偏振光对聚合物膜进行了光致取向,用偏光显微镜对取向结果进行了表征,发现偏振光倾斜照射后侧链偶氮苯基团发生了面外垂直取向。采用量高法测量了取向前后膜的接触角,根据接触角计算了膜的表面能。聚合物膜在取向前接触角为94.5°,偏振光照射取向后降低为76.5°,表明光照使聚合物膜从疏水变为亲水,膜的表面能明显增加。结合锥光显微镜观察到的干涉图结果,提出了极性偶氮苯基团面外垂直排列取向提升膜表面能的机理。     

含三氟乙氧基的二苯乙炔类液晶的合成和相变研究

设计并合成了4个系列的新型含三氟乙氧基羰基的基芳香环上含氟或不含氟原子取代的二苯乙炔类液晶化合物,其相变行为通过偏光显微镜和差热分析进行了测试和观察,发现目标化合物都呈现很宽的近晶A相,当另一侧的碳氢链较短时,还有较窄的向列相存在,芳香环上引入的氟原子在有利于向列相的同时压缩了近晶相。     

含氟二苯乙炔类蓝相液晶的研究进展

蓝相液晶具有高度流动的自聚集的三维立方缺陷结构,在高度手性的液晶中,它们存在于狭窄的温度区间。分子中引入适当的手性中心可以制得蓝相液晶。由于氟原子的特殊性,在液晶核分子中引入含氟二苯乙炔,可以得到黏度低、双折射率及清亮点高的液晶材料。文中介绍了6类含手性端基的含氟液晶化合物(其中有一个化合物不含氟原子)。通过偏光显微镜和DSC对其相变行为进行了研究。结果表明:共有13个化合物显示蓝相;化合物结构中手性中心的细微差别都会导致蓝相的出现或消失。     

4-甲氧基苯酚4′-正烷氧基-2′,3′,5′,6′-四氟联苯甲酸酯的合成及相变研究

本文报道了４—甲氧基苯酚４′—正烷氧基—２′，３′，５′，６′—四氟联苯甲酸酯的合成方法及相变性质，并讨论了此类液晶的结构和性质的关系。     

侧链密度对聚酰亚胺取向膜性能的影响

成功地合成了二胺单体十二烷氧基苯-4′,4″-二氨基三苯胺(DPDTA),并用此单体与3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷(DMMDA)和二苯醚四羧酸二酐(ODPA)共缩聚,采用低温缩聚-热酰亚胺化、通过调节共聚物组成制备了2种聚酰亚胺(PI)。利用FT-IR、NMR、UV-Vis与DSC等手段对合成二胺单体及PI进行了结构表征和性能测试。研究了其取向性能、透光性能和耐热性能。结果表明,在摩擦前,含10%DPDTA的PI不能诱导液晶分子取向,含25%DPDTA的PI能诱导液晶分子垂直取向,预倾角可达89.6°。而摩擦后,两种PI都能使液晶分子平行取向,预倾角分别为1.8°和2.4°。两种PI膜在500～800nm区域透光率都在80%以上,玻璃化温度都在230℃以上。     

2-烷基-5-(4-烷氧基)苯基含氮杂环液晶合成与性能研究

含氮芳环作为液晶分子的极性介晶基团,能有效增大分子的偶极矩和分子间的作用力,有利于形成近晶相液晶态,提高分子的介电各向异性,降低液晶的驱动电压。本文试图以嘧啶、吡啶为中心结构单元来增大化合物的偶极矩,设计合成了二个系列含嘧啶、吡啶的双芳环液晶化合物nOBMm、nOBPm系列共7个化合物;它们都经过IR、1 H-NMR、13 CNMR和MS光谱对其分子结构鉴定,经过差热分析仪(DSC)和偏光显微镜(POM)对其液晶性能进行检测。实验结果表明,所有化合物的分子结构均正确,具有较宽的近晶相态,可作为铁电液晶和高分子聚合物分散液晶材料配方组分,为进一步研究低能耗铁电液晶和聚合物分散液晶材料提供了实验素材。     

端基为氰基的四氟联苯甲酸酯类新型液晶的合成及相变研究

本文报道了两类新型的端基为氰基的四氟联苯甲酸酯类液晶化合物４－氰基苯酚４′－正烷氧基－２′，３′，５′，６′－四氟联苯甲酸酯和４－氰基苯酚４′－正烷氧基－２，３，５，６－四氟联苯甲酸酯的合成及相变性质，并讨论了结构与性质的关系。