论文部分内容阅读
苯并噻唑衍生物由于其离域的大 π 键与刚性平面结构的存在,使其具备高的荧光量子产率和大的Stokes位移等优异的光学性能,从而在有机光电材料及荧光探针方面有广泛的应用。因此,探究化合物结构对其荧光性质的影响规律,对于开展苯并噻唑类化合物在发光材料及荧光探针领域的应用研究有重要意义。
本论文通过在2,6-二(2-苯并噻唑基)苯酚、2,6-二(2-苯并噻唑乙烯基)苯酚及2-(2-苯并噻唑基)-6-(2-苯并噻唑乙烯基)苯酚中引入不同取代基,合成了二苯并噻唑基苯酚、二苯并噻唑乙烯基苯酚及2-苯并噻唑基-6-苯并噻唑乙烯基苯酚三个系列苯并噻唑衍生物。再通过分别测定这些化合物的溶剂效应、固体荧光、荧光量子产率等光谱性质,研究了取代基以及共轭程度对其光物理性质的影响。在此基础上,开展了荧光传感应用研究。
首先,通过比较同一系列不同取代化合物的光物理性质,发现化合物荧光波长与紫外最大吸收波长均随着引入取代基供电子能力的增强而发生红移。其中二苯并噻唑基苯酚系列化合物HBT-1-HBT-7由于能发生ESIPT过程,它们的固体荧光波长也随着引入取代基供电子能力的增强而发生红移,通过改变取代基可调控其固体荧光颜色从绿色到黄绿色、黄色、浅橙黄、橙黄、红色。2-苯并噻唑基-6-苯并噻唑乙烯基苯酚系列化合物HBT-15-HBT-19也能显现固体荧光特性,它们的固体荧光波长也随着引入取代基供电子能力的增强而发生红移,通过改变取代基可调控其固体荧光颜色从黄绿色到黄色、橙黄色、红色,它们均有望被应用于设计成不同颜色的荧光材料。二苯并噻唑乙烯基苯酚系列化合物HBT-8-HBT-14由于分子内有更大的π-共轭结构,其在极性溶剂中比其它两个系列化合物具有更长的荧光发射波长,其可用于设计合成近红外荧光探针。
其次,通过比较三个系列中含有同一取代基的化合物,发现延伸化合物的 π-共轭程度,可使化合物溶液中的荧光和固体荧光波长都发生红移。
此外,用乙酰基将化合物HBT-11的酚羟基保护起来,设计成一种可选择性识别谷胱甘肽(GSH)的近红外比率荧光探针HBT-20,并成功应用于活体细胞中GSH荧光成像。
本论文通过在2,6-二(2-苯并噻唑基)苯酚、2,6-二(2-苯并噻唑乙烯基)苯酚及2-(2-苯并噻唑基)-6-(2-苯并噻唑乙烯基)苯酚中引入不同取代基,合成了二苯并噻唑基苯酚、二苯并噻唑乙烯基苯酚及2-苯并噻唑基-6-苯并噻唑乙烯基苯酚三个系列苯并噻唑衍生物。再通过分别测定这些化合物的溶剂效应、固体荧光、荧光量子产率等光谱性质,研究了取代基以及共轭程度对其光物理性质的影响。在此基础上,开展了荧光传感应用研究。
首先,通过比较同一系列不同取代化合物的光物理性质,发现化合物荧光波长与紫外最大吸收波长均随着引入取代基供电子能力的增强而发生红移。其中二苯并噻唑基苯酚系列化合物HBT-1-HBT-7由于能发生ESIPT过程,它们的固体荧光波长也随着引入取代基供电子能力的增强而发生红移,通过改变取代基可调控其固体荧光颜色从绿色到黄绿色、黄色、浅橙黄、橙黄、红色。2-苯并噻唑基-6-苯并噻唑乙烯基苯酚系列化合物HBT-15-HBT-19也能显现固体荧光特性,它们的固体荧光波长也随着引入取代基供电子能力的增强而发生红移,通过改变取代基可调控其固体荧光颜色从黄绿色到黄色、橙黄色、红色,它们均有望被应用于设计成不同颜色的荧光材料。二苯并噻唑乙烯基苯酚系列化合物HBT-8-HBT-14由于分子内有更大的π-共轭结构,其在极性溶剂中比其它两个系列化合物具有更长的荧光发射波长,其可用于设计合成近红外荧光探针。
其次,通过比较三个系列中含有同一取代基的化合物,发现延伸化合物的 π-共轭程度,可使化合物溶液中的荧光和固体荧光波长都发生红移。
此外,用乙酰基将化合物HBT-11的酚羟基保护起来,设计成一种可选择性识别谷胱甘肽(GSH)的近红外比率荧光探针HBT-20,并成功应用于活体细胞中GSH荧光成像。