基于分子间氢键作用的有机染料的设计与光谱性质研究PDF电子书下载

1引言 1

1.1氢键 1

1.1.1氢键的研究背景 1

1.1.2氢键对紫外-可见吸收光谱的影响 3

1.1.3氢键对单光子荧光发射光谱的影响 4

1.1.4氢键对双光子荧光发射的影响 5

1.2激发态下的光化学 7

1.2.1激发态质子转移反应 8

1.2.2 ESPT的发生条件及其影响因素 14

1.2.3 ESPT的应用 17

1.2.4 ESPT的研究进展 20

1.3存在问题 25

1.4本文的研究内容与创新点 25

2目标化合物的合成与ESPT反应的性质研究 27

2.1目标化合物的合成 27

2.1.1化合物的设计思想 27

2.1.2主要目标化合物 27

2.2非共轭的单苯基乙烯基亚氨基片段取代的有机染料分子的ESPT反应的性质研究 31

2.2.1 X-ray单晶结构分析 31

2.2.2 1H-NMR核磁结构分析 33

2.2.3紫外吸收光谱 35

2.2.4荧光发射光谱 38

2.2.5双光子诱导荧光光谱 45

2.3非共轭的双苯基乙烯基亚氨基片段有机染料分子的ESPT反应的性质研究 45

2.3.1 1H-NMR核磁氢谱分析 46

2.3.2紫外吸收光谱 47

2.3.3荧光发射光谱 51

2.3.4双光子诱导荧光光谱 58

2.4共轭双取代苯基乙烯基亚氨基片段取代有机染料分子的ESPT反应的性质研究 59

2.4.1 1H-NMR核磁氢谱分析 59

2.4.2紫外吸收光谱 60

2.4.3荧光发射光谱 63

2.5含有不同生色团的苯基乙烯基亚氨基片段取代的有机染料分子的光谱性质研究 68

2.5.1 1H-NMR核磁氢谱分析 68

2.5.2紫外可见吸收光谱 69

2.5.3荧光发射光谱 72

2.5.4双光子诱导荧光光谱 77

2.6氢键对生色团链接的含萘羟基-亚氨基片段取代的有机染料分子的光谱性质影响 78

2.6.1 1H-NMR核磁氢谱分析 79

2.6.2紫外可见吸收光谱 80

2.6.3荧光发射光谱 83

2.6.4双光子诱导荧光光谱 92

2.7小结 94

2.7.1单、双邻羟基-苯基乙烯基亚氨基片段取代化合物光谱性质 94

2.7.2萘羟基-亚氨基片段取代化合物光谱性质 95

3理论计算 97

3.1计算方法 97

3.2计算结果与讨论 97

3.2.1结构参数 98

3.2.2 ESPT过程势能变化 99

3.2.3偶极矩和前线轨道 101

3.3萘羟基-亚氨基片段取代有机染料分子间ESPT的理论研究 104

3.3.1理论设想 104

3.3.2偶极矩 105

3.3.3前线轨道 105

3.4本章小结 107

4目标化合物的表征与测试方法 108

4.1反应机理 108

4.1.1 Wittig反应 108

4.1.2 Knoevenagel反应 109

4.1.3还原反应 110

4.1.4胺醛缩合反应 111

4.2实验药品及仪器 111

4.3目标化合物的合成路线 116

4.4前体化合物的合成及表征 119

4.4.1 4-硝基-二苯乙烯 119

4.4.2 1-甲氧基-4- （4-硝基苯乙烯基）苯胺 119

4.4.3 N，N-二甲基-4- （4-硝基苯乙烯基）苯胺 119

4.4.4 N，N-二乙基-4- （4-硝基苯乙烯基）苯胺 119

4.4.5 1-氯-4- （4-硝基苯乙烯基）苯胺 120

4.4.6 4-胺基-二苯乙烯 120

4.4.7 1-甲氧基-4- （4-氨基苯乙烯基）苯胺 120

4.4.8 N，N-二甲基-4- （4-氨基苯乙烯基）苯胺 121

4.4.9 N，N-二乙基-4- （4-氨基苯乙烯基）苯胺 121

4.4.101-氯-4- （4-氨基苯乙烯基）苯胺 121

4.4.112- （4′-甲氧基-苯乙烯基）-硝基-苯 122

4.4.122- （4′-甲氧基-苯乙烯基）-胺基-苯 122

4.5目标化合物的合成方法及表征 122

4.6测试方法 146

4.6.1紫外吸收光谱 146

4.6.2荧光发射光谱 146

4.6.3双光子诱导荧光光谱 146

4.7小结 147

5结论与展望 149

参考文献 151

附图 181

化合物谱图 181

A.部分前体化合物的谱图 181

B.部分目标化合物的谱图 182

致谢 199