苝二酰亚胺及其衍生物在光催化领域的研究进展

光催化氧化技术凭借其稳定高效且成本低等优势,已成为当前研究领域广泛采用的有效降解水环境中污染物的的门技术之一。相关研究报道称苝二酰亚胺(PDI)超分子光催化剂能够独立完成从光吸收、载体分离到催化反应的整个光催化过程。人们已经通过其使用作为一种优良的半导体光催化剂致力于改善可见光的光催化活性。然而,光生电子和空穴的转移速度慢和催化活性低,稳定性差限制了苝二酰亚胺的光催化效率。详细阐述了近几年苝二酰亚胺材料合成及光学性质、总结了PDI及其衍生材料在光催化领域的最新应用研究进展,并总结了苝二酰亚胺光催化材料的应用现状。将有助于开发新的策略,以进一步改善苝二酰亚胺材料的光催化效率,以便能实际大规模工程化应用的方向发展。     

电照相用苝四羧酸二酰亚胺系有机光导材料

电照相用苝四羧酸二酰亚胺系有机光导材料蓝闽波，刘燕刚，任绳武（华东理工大学精细化工研究所，上海２００２３７）王艳乔，邱家白，肖绪瑞（中国科学院化学研究所，北京１０００８０）（中国科学院感光化学研究所，北京１００１０１）关键词　四羧酸二酰亚胺；有机光导...     

新型红光材料——苝四羧酸二酰亚胺类化合物的合成及表征

以苝四羧酸酐为原料,成功合成了1,6,7,12-四溴-苝四酸酐、1,6,7,12-四溴-N,N '-二苯胺-苝四羧酸二酰亚胺和1,6,7,12-四对叔丁基苯氧基-N,N '-二苯胺-苝四羧酸二酰亚胺(PeryAnBp)3种化合物.经过柱分离得到较纯净的化合物PeryAnBp,并利用傅里叶红外光谱仪、元素分析仪、紫外可见光谱仪和核磁共振仪对其结构和性质做了表征.结果显示:PeryAnBp为一种红光材料,且其溶解性得到大大的改善.     

N-溴代丁二酰亚胺在有机反应中的研究进展

综述了N-溴代丁二酰亚胺的合成方法并进行了简要的评价。着重介绍了N-溴代丁二酰亚胺应用于烯丙位苄位的溴代反应;酮、芳香化合物或杂环化合物的亲电溴化反应;烯烃的加成反应;以及其作为催化剂、氧化剂等方面的研究。     

N-溴代丁二酰亚胺绿色合成工艺条件的探究

以溴酸钠、溴化钠、硫酸、丁二酰亚胺为主要原料,研究了N-溴代丁二酰亚胺(NBS)的绿色化合成工艺。优化工艺条件为:原料配比n(溴酸钠)∶n(溴化钠)∶n(硫酸)∶n(丁二酰亚胺)=1∶2∶1.7∶2.6,溶剂水90 mL,反应温度为20~40℃,反应时间为2.5 h,此条件下产品收率87%,有效溴含量为44.3%,纯度98.6%。     

N—氯代丁二酰亚胺的制备

N-氯代丁二酰亚胺(NCS)是有机合成中的一种重要的氯化剂,也是一种杀菌剂。易于提纯且较稳定。最近的研究结果表明,作为氯化剂能专一地取代脂肪酰氯的α-H,制得高纯的α-氯代脂肪酸及其衍生物。后者不但是合成医药、农药、香料等的重要原料,而且是重要的精细化学品。有关NCS的合成方法,早期文献有所报     

苝四羧酸多联体化合物的合成及其光谱特性研究

本文合成了８个四羧酸多联体化合物;测定了这些化合物的吸收光谱、荧光光谱．研究了由供电子分子键连的多联体分子的光谱特性及其分子体系内稳态荧光猝灭机理．首次从吸收光谱和荧光光谱上分析和考察了四羧酸多联体化合物分子体系内的光致电子转移反应．     

苝红620的高效绿色合成及其性能

以市售1,6,7,12-四氯-3,4,9,10-苝四甲酸二酐(TCPBA)为原料,合成了中间体N,N'-二(2,6-二异丙基)苯基-1,6,7,12-四氯-3,4,9,10-苝四甲酸二酰亚胺(BDIP-TCPBI)和产品N,N'-二(2,6-二异丙基)苯基-1,6,7,12-四苯氧基-3,4,9,10-苝四甲酸二酰亚胺(苝红620),其结构经IR、MS和NMR进行了确证。结果显示:反应中引入催化剂二水乙酸锌,使BDIP-TCPBI的合成时间缩短了一半,纯度(HPLC,下同)较文献纯度(68%)高出16%,其最佳工艺条件为:n(TCPBA)∶n(2,6-二异丙基苯胺)∶n(二水乙酸锌)∶n(丙酸)=1∶4∶0.2∶107,120℃反应12 h,产率为88%,纯度为84%;使用简便的洗涤代替柱色谱法使苝红620的纯度较文献纯度(82%)高出9%。苝红620的斯托克斯位移值为35 nm,循环伏安法获得苝红620的LUMO和HOMO轨道能级分别为–4.144和–4.470 e V,且具有较小的荧光自吸效应,是一种潜在的电子受体材料。     

N-碘代丁二酰亚胺在有机合成中的应用

作为重要的有机试剂,N-碘代丁二酰亚胺(NIS)不仅应用于经典的碘代反应,还越来越多地应用于亲电环化、开环-扩环反应、反应的催化与活化、氧化反应和聚合反应等领域。综述了NIS在有机合成中的应用新进展,并指出NIS在有机合成新反应和绿色有机合成中的应用是其应用研究的主要趋势。     

苝红620的高效绿色合成及其性能

以市售1,6,7,12-四氯-3,4,9,10-苝四甲酸二酐（TCPBA）为原料,合成了中间体N,N’-二(2,6-二异丙基)苯基-1,6,7,12-四氯-3,4,9,10-苝四甲酸二酰亚胺（BDIP-TCPBI）和产品N,N’-二(2,6-二异丙基)苯基-1,6,7,12-四苯氧基-3,4,9,10-苝四甲酸二酰亚胺（苝红620）,其结构经IR, MS和NMR谱进行了确证。反应中引入催化剂二水乙酸锌,使BDIP-TCPBI的合成时间缩短了一半,纯度提高了23%,其最佳工艺条件为：n（TCPBA）：n（2,6-二异丙基苯胺）：n（二水乙酸锌）：n（丙酸） = 1 : 4 : 0.2 : 107, 120℃反应12 h,产率为88%,纯度为84%;使用简便的洗涤代替柱色谱法使苝红620的纯度提高了10%。该合成工艺高效绿色,具有较高的应用前景。光谱研究表明苝红620的斯托克斯位移值为35 nm,循环伏安法获得苝红620的LUMO和HOMO轨道能级分别为-4.144 eV和-4.470 eV,具有较小的荧光自吸,是一种潜在的电子受体材料。     

Rigid‐rod polybenzoxazoles containing perylene bisimide: Synthesis,structures and photophysical properties

A novel perylene bisimide dye bearing carboxylphenylene substituents on the imide N atoms was synthesized and four conjugated copolymers containing different contents of perylene bisimide dye were synthesized via PPA/P₂O₅ copolymerization method. The structures of the four copolymers were characterized by FTIR, elementary analysis, ¹H‐NMR and XRD. The copolymers showed good thermal stabilities but poor solubilities due to the high rigidity of the backbone. The photophysical characteristics of the copolymers were investigated by UV‐Vis and PL spectra in solutions and films. Because of the conformational change of perylene bisimide chromophore, the absorptions of perylene bisimide core in copolymers showed a large blue‐shift (56 nm) compared to that of the perylene monomer. In PL experiments, when exciting the benzoxazole, an obvious fluorescent quenching was observed in all copolymers, which can be attributed to the energy transfer from benzoxazole units to perylene bisimide fragments and fluorescence quenching. With increasing perylene content, the copolymers turned to layered and friable. The XRD test showed that the interchain distances increased slightly with increasing perylene content. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

可溶性的含羧基苝酰亚胺类化合物的合成及其光谱性质研究

本文主要以酐(1)为起始物,通过在环母体结构的1、6、7、12位上引入苯氧基和对甲基苯氧基合成了另外两种酐化合物(2a和2b);所得到的酐化合物与6-氨基已酸进行反应,合成了3种可溶性的含有羧基的酰亚胺化合物(3a、3b和3c),使用红外、紫外、荧光1、H-NMR,元素分析对所合成的化合物进行了表征.经研究发现,环母体结构的1、6、7、12位上苯氧基和对甲基苯氧基的引入,能使得所合成的含羧基酰亚胺类化合物的最大吸收波长分别红移了44.1 nm和50.1 nm;Stokes位移变大,分别为34.1 nm和30.0 nm;而荧光量子产率有所降低但下降趋势不明显.     

Optical Spectroscopic Studies of Perylene Dye Doped in Copolymer of ST/MMA as Solar Collector

Spectral characteristic of perylene dye doped in copolymer of ST/MMA was studied. The changes in the optical absorption spectrum and optical parameters including the band tail width and band gap energies for the samples were investigated before and after irradiation by γ-ray and also after a continuous exposure to filtered and UV radiation for 10 h. The study was extended to calculate the rate constants of photodegradation and the fluorescence quantum yield of the samples.     

三维荧光光谱法研究桑色素与蛋白质的耦合反应

在模拟人体生理条件下,采用三维荧光光谱和紫外-可见吸收光谱研究了桑色素(Morin)与牛血清白蛋白(BSA)的耦合反应。试验表明,Morin对BSA的内源荧光有较强的猝灭作用。分析试验数据发现,BSA与Morin之间耦合形成了复合物,该猝灭作用属于静态荧光猝灭,伴随着分子内的非辐射能量转移。计算得到了室温下Morin与BSA的耦合常数、结合位置、结合位点数等。简要讨论了Morin对BSA构象的影响并试图从分子水平上探讨Morin的药理活性与环境及自身浓度之间的联系。     

Concentration effects on emission of bay-substituted perylene diimide derivatives in a polymer matrix

Reduction of emission quenching in a gain medium based on a dye-doped organic matrix at high doping concentrations is of crucial importance for achieving efficient lasing with a low threshold. In this study, concentration effects on emission properties of bay-substituted perylene diimide derivatives, considered to be promising for lasing application, are reported. Dynamics of emission spectra, quantum yield, lifetime, amplified spontaneous emission, amplified spontaneous emission threshold and photostability of the bromo-, 2,4-di(trifluoromethyl)phenyl- and 4-pyridyl-substituted perylene diimide derivatives in polystyrene films are explored in a wide range of diimide concentrations from 0.06 wt % to 8 wt %. For comparison, emission properties of an unsubstituted perylene diimide derivative are also investigated. An importance of the bay substitution in the perylene diimides is emphasized through i) reduction of emission concentration quenching, which allows for 3-4 times higher doping levels as compared to the doping with an unsubstituted perylene diimide, ii) observation of amplified spontaneous emission at one order of magnitude higher concentrations with reasonable thresholds (up to 200-300 kW/cm²), and iii) high photostability, which is one order of magnitude higher than that of other bay-substituted perylene diimides and various organic compounds. The results imply potential of the perylene diimide substitution at the bay position for tailoring molecular packing and emission properties via steric hindrance effects, and suggest the bay-substituted perylene diimides may be useful as active media for lasing applications.     

TiO2纳米管对牛血清白蛋白作用的光谱学研究

利用荧光发射光谱和紫外可见光谱研究了近生理条件下TiO2纳米管和牛血清白蛋白的相互作用.研究发现管径为30 nm的TiO2纳米管对BSA的作用很小,表现出较低的毒性.本研究为TiO2纳米管的安全学评价提供了一定的科学依据.     

四卤代金属酞菁的合成及光谱研究

以邻苯二甲酸酐、金属盐、尿素及钼酸铵为原料，采用熔融法合成了2，9，16，23-四氯金属酞菁，通过红外、紫外吸收光谱对配合物进行了表征。结果表明，取代基的引入使配合物的紫外吸收光谱发生红移，B带基本不变。中心离子对Q带最大吸收波长λmax次序为Mn（Ⅱ）〉Cd（Ⅱ）〉Ni（Ⅱ）。     

掺铥氟化钇钡晶体的生长和光谱性能

采用提拉法生长了掺铥氟化钇钡（Tm3＋：BaY2F8,Tm：BYF）激光晶体。通过X射线衍射和光谱测试研究了晶体的相组成和光谱特征。结果表明：晶体属于单斜晶系,空间群C2/m,计算的晶胞参数：a=0.699 28 nm,b=1.052 93 nm,c=0.427 51 nm,β=99.69°。在吸收光谱中,室温下791...     

分子主链含苝结构聚芳酯的合成及性能

以3,9-苝二酰氯、双酚A、对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯为原料，通过相转移界面缩聚法合成出一系列苝结构单元含量不同的聚芳酯 PAR-Pn(n分别为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%，表示3,9-苝二酰氯的含量，以双酚A的物质的量为基准计算得到，下同)。通过DSC、TGA、DMA、UV-Vis及PL对材料的热稳定性、动态力学性能及光学性能进行了研究。结果表明，所制备的聚芳酯在氮气氛围中起始分解温度均在468 ℃以上，由DMA测得的玻璃化转变温度均在211 ℃以上，具有较高的耐热性。所有聚芳酯均具有光致发光的特性，发光峰位于480~540 nm，且荧光强度随苝含量的增加而增强。另外，所制备的聚芳酯在常用有机试剂中均具有良好的溶解性，为湿法制备聚合物薄膜提供了可能性。     

均三嗪衍生物比色识别Cu2+及荧光识别Zn2+

以对氨基苯腈、邻叔丁基苯酚和3,5-二叔丁基水杨醛为原料合成了两种含有均三嗪对称结构的离子探针1和2,通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外、质谱对合成产物进行表征,确认其结构。利用紫外吸收光谱和荧光光谱两种手段分别考察了探针1和探针2在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液中对金属离子（Cr³⁺、Mn²⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺）的识别性能,通过核磁共振氢谱对探针1与Zn²⁺的识别机理进行研究。结果表明,两种探针热稳定性强,探针1溶液中加入Zn²⁺会引起荧光强度的显著增强,抗干扰性强,是一种高选择性识别Zn²⁺的荧光增强型探针;探针2中加入Cu²⁺后溶液由无色变成黄色,紫外光谱长波长处出现新吸收峰,是一种可裸眼识别的、高效的紫外Cu²⁺探针。