有机荧光染料被认为是目前最有潜力的多功能有机材料,广泛应用于荧光探针、分子标记、逻辑材料、光致发光材料和太阳能捕获系统。然而,各种荧光染料存在的一些光物理性能的缺陷,严重限制了其在各个领域的全面应用。如目前广泛应用的有机荧光染料包括罗丹明、荧光素、氟硼二吡咯类以及花菁素衍生物都具有致命的缺点：斯托克斯位移很小(<20 nm),这将导致严重的荧光自淬灭和由于瑞利散射而引起的检测误差。所以设计合成具有良好光学性能的有机荧光染料就变得迫切需要。但是设计合成具有优良光学性能的单一发色团的有机染料仍然很困难,因此人们致力于开发具有能量传递作用的多荧光团染料来解决这些问题。目前,一些基于荧光共振能量传递(FRET)的多发色团荧光染料已经被设计合成。荧光共振能量转移(FRET)是能量供体和受体之间通过远程偶极-偶极作用,通过空间发生的能量转移过程,又称长距离能量转移。FRET一般要求能量供体的发射光谱与能量受体的吸收光谱要有一定的重叠,导致目前文献报道的基于FRET的能量传递体系仍然只有有限的虚拟的斯托克斯位移和较小发射光谱移动。本实验室在对香豆素与罗丹明两种染料的合成及其光谱性质比较熟悉的情况下,我们首次设计合成出了4种新型香豆素-罗丹明类染料,将香豆素与罗丹明通过苯基连接,使得香豆素分子与罗丹明分子之间有一定的空间扭转角,实现了通过键的能量传递即TBET机理(through-bond energy transfer)。与FRET能量传递体系相比,TBET能量传递体系有着显著的优点,如不需要能量供体的发射光谱与能量受体的吸收光谱之间的重叠,具有更大的虚拟的斯托克斯位移和更大的发射波长移动等等。我们通过对目标香豆素-罗丹明目标分子的合成、表征,并对其光谱性能进行了研究,我们发现其虚拟的斯托克斯位移达230 nm(文献多为<120 nm),香豆素供体与罗丹明受体之间的发射波长移动达172 nm(文献20-100 nm)。能量传递效率接近100%,荧光强度明显增强,与苯基罗丹明相比,4种目标产物的荧光强度分别增强5.8,6.0,4.3,6.7倍。我们认为香豆素-罗丹明能量体系具有很好的应用前景。