2,5-二氰基-1,4-二(3'',4'',5''-三甲氧基苯乙烯基)苯的合成和非线性光学性质

报道了具有典型D-A-D型共轭结构的反式2,5-二氰基-1,4-二(3′,4′,5′-三甲氧基苯乙烯基)苯(TMOS)的合成和非线性光学性质.用核磁、红外和元素分析进行了表征.测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱、双光子荧光光谱及双光子吸收截面.在800 nm的飞秒脉冲激光激发下,目标化合物发出很强的黄绿色上转换荧光.TMOS的最大吸收波长、单光子荧光波长、双光子荧光波长、荧光量子产率、双光子吸收系数、最大双光子吸收截面及双光子荧光寿命分别是395 nm、523 nm、526 nm、0.26、1.2 cm·GW-1、405 GM、230 ps.这些数据表明对位甲氧基的D-A-D型化合物具有较好的双光子吸收性能,TMOS是细胞中DNA双光子荧光显微与成像应用的良好候选材料.     

2,5-二氰基-1,4-二(4′-甲氧基苯乙烯基)苯的合成和非线性光学性质

报道了具有典型D-A-D型共轭结构的反式2,5-二氰基-1,4-二(4′-甲氧基苯乙烯基)苯(DCHO)的合成。用核磁、红外和元素分析进行了表征。测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱、双光子荧光光谱及双光子吸收截面。在800 nm的飞秒脉冲激光激发下,标题化合物发出很强的绿色上转换荧光。化合物2,5-二氰基-1,4-二(4′-甲氧基苯乙烯基)苯的最大吸收波长、单光子发射波长、最大双光子荧光波长、荧光量子产率、双光子吸收系数及双光子吸收截面分别是393 nm、470 nm、475 nm、0.12、0.8 cm/GW、270 GM。这些数据表明,对位甲氧基的D-A-D型化合物具有较好的双光子吸收性能,DCHO是双光子荧光显微与成像应用的一个良好的候选材料。     

2,5-二氰基-1,4-二(4′-甲氧基苯乙烯基)苯的合成和非线性光学性质

报道了具有典型D-A-D型共轭结构的反式2,5-二氰基-1,4-二(4′-甲氧基苯乙烯基)苯(DCHO)的合成.用核磁、红外和元素分析进行了表征.测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱、双光子荧光光谱及双光子吸收截面.在800 nm的飞秒脉冲激光激发下,标题化合物发出很强的绿色上转换荧光.化合物2,5-二氰基-1,4-二(4′-甲氧基苯乙烯基)苯的最大吸收波长、单光子发射波长、最大双光子荧光波长、荧光量子产率、双光子吸收系数及双光子吸收截面分别是393 nm、470 nm、475 nm、0.12、0.8 cm/GW、270 GM.这些数据表明,对位甲氧基的D-A-D型化合物具有较好的双光子吸收性能,DCHO是双光子荧光显微与成像应用的一个良好的候选材料.     

一种共轭炔基咔唑染料分子的合成及光谱性质研究

以二苯硫醚和咔唑为原料,合成了一种以碳碳三键作为桥接基团的新共轭炔基咔唑分子4,4'-二((N-乙基咔唑-3)-乙炔基)苯基硫醚(CZ-S-CZ),其结构经IR、~1HNMR和~(13)CNMR进行表征。通过紫外-可见吸收光谱研究表明,该物质在300~400 nm有较强的吸收。单光子荧光发射光谱研究表明,该化合物的单光子荧光最大发射波长是382 nm,荧光量子产率达到0.4。双光子激发荧光光谱研究表明,CZ-S-CZ在750~780 nm间具有双光子吸收性能,其双光子吸收截面最大可以达267.2 GM。     

两个D-π-A型双氰基二苯乙烯双光子荧光染料的合成

该文合成了两个以双氰基二苯乙烯为母体的D-π-A型双光子荧光染料,并以其作为模型化合物对双氰基与末端取代基对双光子吸收的影响进行了系统研究。两个化合物(DMO和DMA)具有大的双光子吸收截面(δ)。含有末端氨基的DMA较末端甲氧基的DMO具有更长的发射波长〔λem(DMA)=554 nm>λem(DMO)=459 nm〕、更大的双光子吸收截面〔δ(DMA)=3 650 GM>δ(DMO)=830 GM〕和更高的荧光量子产率〔η(DMA)=0.456>η(DMO)=0.294〕。理想的末端取代基不是烷氧基而是取代氨基。这类双氰基二苯乙烯染料拥有小的分子尺寸、大的δ(830～3 650 GM)、长的发射波长(459～554 nm)和大的斯托克斯位移(St)(131～150 nm),是比较理想的用于双光子荧光标记和探针的发色团。     

1,4-二(2′-芳基-1′,3′,4′-二唑基)-1,3-丁二烯的合成与性质

以自制的N,N-二酰基肼在SOCl_2作用下脱水环化.合成了6个1,4-二(2′-芳基-1′,3′,4′-二唑基)-1,3-丁二烯类化合物,通过 ~1HNMR、FT-IR和MS对其结构进行表征.研究了它们的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱.结果表明:在 336～350 nm出现最大吸收,发射强的蓝色荧光,最大发射峰出现在390～477 nm,是一类稳定的蓝光发光材料.     

2-取代硫醚-5-[5-(4-氯苯基)吡唑-3-基]-1,3,4-(噁)二唑类化合物的合成及其荧光性质

以5-(4-氯苯基)-3-吡唑甲酰肼为起始原料,经关环和硫醚反应合成了6个新型的标题化合物,其结构经元素分析、IR、1HNMR表征,利用UV以及单光子液体荧光光谱探讨了其光学性质.结果表明,目标产物具有良好的荧光性质,最大发射波长在342 ～ 345 nm之间.     

双氰基二苯代乙烯型双光子荧光温度敏感探针

对二甲苯分别经过亲电取代、亲核取代、α-位溴代和亲核取代消除反应得到1,4-二氰基-2-甲基-5-(二乙基磷酰基甲基)苯(Ⅴ);咔唑经过亲核取代反应得到中间体4-(9-咔唑基)-苯甲醛(Ⅶ);中间体Ⅴ与Ⅶ经维蒂希-霍纳尔反应得到目标化合物2,5-二氰基-4-甲基-4′-(9-咔唑基)二苯乙烯(供体-π-受体,D-π-A)(SP),反应总产率达45.5%。SP的溶剂生色范围由412 nm(环己烷)红移至541 nm(二甲基亚砜)(最大发射波长),SP具有非常大的双光子吸收截面(δ_TPA=6930 GM)和高的荧光量子产率[Φ=0.992(环己烷)],其荧光强度对溶剂极性和温度显示很强的依赖性。在单光子荧光发射(OPE)和双光子荧光发射(TPE)谱图中,SP的单、双光子荧光发射强度与温度之间的线性相关系数(R²)均>0.998,表达式分别为I_F=–0.0141θ+1.2881(OPE)和I_F=–0.0143θ+1.2698(TPE)[I_F为荧光强度,θ为温度(℃)]。     

1,4-二[2-(吡啶基)-1,3,4-(噁)二唑基]苯的合成及其光谱性质

利用双二酰肼的脱水化反应制备了两种新颖对称双二噁唑。通过IR、1HNMR、MS及元素分析等对化合物的结构进行表征。研究了此双噁二唑化合物在溶剂DMF中浓度为1×10-7mol/L时的紫外光谱和荧光光谱性质。结果表明:目标化合物在DMF溶液的最大紫外吸收波长在310 nm,最大荧光发射波长在364和383 nm。     

4,5-二芳基炔取代-1,8-萘酰亚胺的合成及光谱性能研究

以苊为原料,经过溴化、氧化、亚胺化等反应,得到4,5-二溴-1,8-萘酰亚胺,在Pd(PPh3)2Cl2-CuI催化下,再和芳基炔反应,合成了4,5-二苯乙炔取代-1,8-萘酰亚胺和4,5-二(对甲基苯乙炔)-1,8-萘酰亚胺荧光新化合物.光谱研究表明,它们的最大紫外吸收波长(λUV,max)分别为379nm和388nm,最大荧光发射波长(λFL,max)分别为446nm和468nm,具有较高的荧光量子效率.电致发光性能测试结果表明,以该类化合物为发光层的器件,最大发光亮度达到2000cd/m2,是一类有潜在价值的小分子发光材料.     

基于三苯胺的D-A-π-A-D型化合物的合成及光物理性能

以甲氧基三苯胺为电子供体,苯并噻二唑为电子受体,咔唑为共轭π桥,通过三步Suzuki偶联反应合成了D-A-π-A-D型荧光化合物4,4′-[(7,7′-9 H-咔唑-2,7-)-二(苯并噻二唑-7,4-)]-二(N,N-二(4-甲氧基苯基))苯胺(DTB-CZ),并用1HNMR、¹³CNMR、MALDI-TOF等手段对其结构进行表征。研究了它的光谱性能、电化学性能、轨道能级和热性能,并与D-π-D型化合物2TPA-CZ1的性能进行了比较。初步探索了DTB-CZ作为空穴传输材料在PSC中的应用。研究结果表明,DTB-CZ在甲苯溶液中的最大吸收波长为479 nm,最大发射波长为608 nm,在薄膜状态下最大吸收波长为495 nm,HOMO/LUMO能级为-4.91/-2.82 eV,带隙值为2.09 eV,热分解温度(T_5d)为449.6℃,玻璃化转变温度(T_g)为143.1℃。相比2TPA-CZ1,在甲苯溶液中吸收和发射波长分别红移了104、182 nm,在薄膜状态下吸收波长红移109 nm;带隙值降低0.84 eV;T 5d和T g分别提高了9.6、24.7℃。结果表明,苯并噻二唑的引入,使化合物的共轭程度增大,带隙值降低,使得吸收和发射波长红移,使其具有更好的热稳定性和形态稳定性。     

2，6-二（2’-芳基-1’，3’，4’-噁二唑基）吡啶的合成与光谱性质

合成了3个2,6-二(2'-芳基-1',3',4'-(噁)二唑基)吡啶化合物,用1HNMR、FT-IR、MS对其结构进行了表征.研究了它,们的UV-Vis吸收光谱、荧光光谱.紫外.可见吸收光谱表明:目标化合物在278～309 nm出现最大吸收峰;荧光光谱表明:目标化合物在DMF溶液中发射强的紫色荧光,在364～398 nm出现最大发射峰;固体发射强的紫蓝色荧光,在376～414 nm出现最大发射峰.     

1,8-萘酰亚胺类化合物的荧光光谱性能研究

研究了11种新型1，8-萘二甲酰亚胺类荧光化合物的荧光光谱性能。利用紫外光谱仪和荧光光谱仪测定了这两类化合物的紫外光谱和荧光光谱，分别得到最大吸收波长、最大激发波长、最大荧光发射波长，并以硫酸奎宁的0.5mol／l硫酸水溶液为参比标准，测定了各化合物的荧光量子产率在此基础上，研究了浓度、溶荆对荧光性能的影响、以及化合物结构与荧光性能的关系。结果表明，1，8-萘酰亚胺粪化合物随着浓度的增大，荧光光谱发生红移，且斯托克斯位移增大。随着溶剂极性的增大，最大荧光发射波长发生红移，斯托克斯位移增大，荧光量子产率增大在1，8-萘酰亚胺类化合物的4-位引入笨并呋喃取代基后，最大荧光发射波长红移70nm～100nm，斯托克斯位移增大20nm～50nm，荧光量子产率明显增大。     

两种三苯胺衍生物的合成及其光谱性质研究

以三苯胺为起始原料,经过甲酰化反应、Claisen-Schmidt反应和Knoevenagel反应,较高产率地合成了两种具有D-A-D型结构的三苯胺衍生物。光谱分析发现,两种化合物的最大吸收波长分别位于450 nm和506 nm,对应的最大发射波长分别位于558 nm和633 nm,二者都具有较大的斯托克斯位移,从而有利于荧光材料的应用。     

香豆素类化合物的合成及其光谱性质的研究

本文分别用Wittig反应、Perkin反应和Pechmanmn反应合成了邻甲氧基取代二苯乙烯及其由内酯键固环为3-位苯环或4-位苯环取代的香豆素化合物，固环为3-位苯环取代的香豆素化合物的最大吸收波长稍有红移约2nm，而发射波长产生了约20nm的较大红移，Stokes位移增大了18nm，荧光量子效率也稍有提高。香豆素化合物在7-位由供电基甲氧基取代后，最大吸收波长红移16nm，发射波长红移21nm，Stokes位移增大5nm，荧光量子效率却提高了近四倍，荧光量子效率接近1．0。7-位同为甲免基取代，由3-位对溴苯基变为4-位对溴苯基取代时，吸收波长蓝移16nnn，荧光发射波长亦蓝移20nm，Scokes位移降低4nm，荧光量子效率大幅度降低。     

一种线型聚合物的合成及荧光性质

采用Heck缩聚反应合成了一个新的线型聚合物,聚[蒽-2,5-二(苯基)-1,3,4-噁二唑]交替共聚物(An-OXD)。化合物的结构经过红外光谱,核磁共振表征。An-OXD在二氯甲烷中最大吸收波长位于315 nm;荧光发射峰位于412 nm。线型聚合物An-OXD具有很强的荧光发射能力。     

β-二酮类铱配合物的合成、表征及光电性能

以5-甲基-2-苯基吡啶(CH3ppy)为主配体,3,7-二乙基-4,6-壬二酮(detd)、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮(tmd)和乙酰丙酮(acac)为辅助配体(LX),设计合成了3种含β-二酮类辅助配体的绿色磷光金属铱配合物(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)。通过1HNMR和元素分析对其结构进行了表征,通过UV-Vis光谱和荧光发射光谱(PL)测得化合物Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的最大吸收波长范围在250～280 nm,最大发射波长分别为530.8、534.2和524.8 nm。制备了3种有机发光二极管(OLEDs)。结果表明,以化合物Ⅲ制备的器件亮度可以达到59125 cd/m2,最大外量子效率为15.0%,最大电流效率为53.8 cd/A,最大功率效率为62.1 lm/W,色坐标(0.30,0.62),在3个器件中综合性能表现最好。     

新型芳并吡喃类多环化合物的合成与光谱性质研究

本文设计并经由分子内碳-碳偶联反应合成了一系列基于芳并吡喃供电子功能片段的有机功能小分子,包括萘并[2,1-b:6,5-b']二苯并吡喃4a,萘并[2,1-b:6,5-b']二萘并吡喃4b,萘并[2,1-b:6,5-b']二[2-(5-己基噻吩基)]苯并吡喃4c。通过紫外光谱和荧光光谱研究表明,这类化合物在370~400 nm波长范围内具有最大紫外吸收,在417~462 nm波长范围内具有最大荧光发射。说明随着共轭平面的增大或共轭链长度的增加,化合物的吸收和荧光光谱均发生显著的红移,是一类具有丰富光电活性的有机功能分子。     

2,6-二苯基-4-[4-′(2″-吡啶基)苯基]吡啶的合成与表征

以4-(2′-吡啶)苯甲醛为原料,在水热条件下,通过绿色Krhnke反应,一锅法合成了标题化合物,收率74.2%。其化学结构通过IR、1HNMR和X-射线单晶衍射得到确证。利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究了它的光谱性能。最大紫外吸收波长为293 nm,荧光发射峰值为368 nm。     

新型香豆素酮类不对称双光子染料的合成及其光物理性质

本文以二苯乙烯和香豆素为共轭桥,二乙氨基为电子给体,羰基为电子受体,合成了一个具有D-π1-A-π2-D结构的香豆素酮类双光子染料C3.用紫外-可见光谱、荧光光谱研究了该化合物的光物理性质.发现在光作用下C3很容易发生分子内电荷转移,进而转变为扭曲的分子内电荷转移,产生很大的偶极矩变化.以飞秒脉冲激光为激发光源,用上转换荧光法测定了其双光子吸收截面.在激发波长为850 nm时,新化合物的双光子吸收截面值达1292 GM,比同系列香豆素酮衍生物C1、C2的双光子吸收截面值高一到两个数量级.