苯甲酰苯胺衍生物的分子内电荷转移

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本论文合成了新型分子内电荷转移(ICT)荧光体-苯甲酰苯胺衍生物并研究了其吸收光谱、荧光光谱、电子效应、空间位阻效应及分子内电荷转移。论文共分四章。 第一章:介绍了分子内电荷转移研究进展,评述了苯甲酰苯胺的异常发光行为自发现以来的光物理及其发光行为研究进展,并提出论文的设想。 第二章:从空间位阻效应与电子效应入手,合成了系列新型ICT荧光体-苯甲酰苯胺衍生物,并对其进行鉴定。本章共分两节。 第一节:在苯甲酰苯胺的苯胺芳环上引入一定的空间位阻,即改变甲基在苯胺芳环上的不同取代位置,合成了系列改变苯甲酰取代的取代苯甲酰邻甲基苯胺(X-o-MBAs)、取代苯甲酰间甲基苯胺(X-m-MBAs)、取代苯甲酰对甲基苯胺(X-p-MBAs)和取代苯甲酰2,6-二甲基苯胺(X-o,o-MBAs)衍生物。上述化合物均用丙酮多次重结晶纯化,并用红外光谱进行表征。 第二节:在第一节的基础上,采用了相反的途径,在苯甲酰苯胺的苯甲酰芳环上引入一定的空间位阻,即改变甲基在苯甲酰芳环上的不同取代位置,进一步合成了系列改变苯胺取代的新型ICT荧光体:邻甲基苯甲酰取代苯胺(o-M-YBAs)、间甲基苯甲酰取代苯胺(m-M-YBAs)、对甲基苯甲酰取代苯胺(p-M-YBAs)和2,6-二甲基苯甲酰取代苯胺(o,o-M-YBAs)衍生物。上述化合物均用丙酮多次重结晶纯化,并用红外光谱进行表征。 中文微要 第三章:研究了合成的苯甲酸苯胺衍生物的光物理特性。本章共分五部分。 第一节:简要推导了ICT荧光体CT荧光发射能量变化与取代基Hamrnett常数。间的线性关系,并阐明其意义。 第二节:实验部分。 第三节:测定了所合成的系列苯甲酚苯胺衍生物在有机溶剂环己烷和无水乙醚中的吸收光谱。实验发现溶剂的极性基本上不影响同一苯甲酚苯胺衍生物的吸收光谱;苯甲酚苯胺衍生物苯环上取代基极性O基除外)的改变对整个分子的基态结构并未产生显著影响,对吸收光谱的最大吸收峰位置和光谱形状影响也较小;苯甲酚苯胺衍生物苯环上甲基的取代位置和数目,即空间位阻对吸收光谱的影响则较为明显。 第四节:测定了所合成的苯甲酸苯胺衍生物在有机溶剂环己烷和无水乙醚中的荧光光谱。实验观察到苯甲酸苯胺衍生物在非极性溶剂环己烷中约500tUn处均发射异常的长波长荧光。X-MBAS化合物随着苯甲酚芳环上取代基拉电子能力的增强,其长波长最大发射峰发生红移;Y-MBAS化合物则随着苯胺芳环上取代基推电子能力的增强,其长波长最大发射峰发生红移。在无水乙醚中,存在着类似的现象,但由于其极性稍大,长波长最大发射峰红移更明显,并有部分化合物的荧光发生了辞灭。实验发现,苯甲酸苯胺衍生物在环己烷中的CT荧光发射能量变化与取代基Hanunett常数间存在着良好的线性关系。这种线性相关性表明分子中发生了分子内电荷转移。即通过改变苯环上取代基得失电子能力的方法给出了苯甲酸苯胺衍生物分子在非极性溶剂中的长波长荧光发射态为电荷转移态的直接光谱证据。特别有意义的是,实验还发现甲基在苯环上的取代位置不同,即空间位阻不同,对苯甲酸苯胺衍生物的长波长发射能量变化与取代基Hanunett常数间存在的线性关系的斜率影响不大。表明空间位阻的引人对苯甲酚苯胺衍生物的电子效应店改变取代基极性)影响不大,对其ICT长 2 中文掰要波长荧光发射的机理影响也不大;但对截距的影响则较为明显。 第五节:测定了苯甲酚苯胺衍生物在环己烷和无水乙醚中的摩尔吸光系数和荧光量子产率。并分别列出了所合成的X-MBAS与Y-MBAS荧光体在有机溶剂环己烷和无水乙醚中的最大吸收波长、摩尔吸光系数、CT荧光峰位置与荧光量子产率等基本荧光参数。 第四章:结论与展望。总结论文工作,指出不足之处,并对今后的研究工作提出了设想。
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