论文部分内容阅读
激发态分子内质子转移(ESIPT,excited state intramolecular proton transfer)是质子转移反应的原型,是化学过程和生物化学过程中最基础的反应。近年来,研究得到的具有ESIPT性能的化合物很多,如苯甲酮类衍生物,多氮唑类衍生物,水杨酰胺类衍生物等。关于ESIPT的研究也有很多,但因其复杂的物理和化学特性,ESIPT化合物的合成及详细的机理研究仍面临着挑战。合成新的具有ESIPT的化合物并进行详细的机理研究是目前研究ESIPT的主要工作。羟基黄酮类衍生物(3-羟基黄酮(3HF))是具有ESIPT性能的有机分子的典型代表。在本文中我们合成了具有与3-羟基黄酮相似分子结构的ESIPT性能的三种苯并恶嗪酮衍生物CC,CB和CA2。目前,苯并恶嗪酮衍生物具有抗血小板聚集活性,主要被用于在医药,农药和染料方面,与3HF相比,关于其在ESIPT方面的理论及应用研究较少。同时,我们以苯并恶嗪酮衍生物CC为中间体合成了四种三氮唑衍生物CCN1-COOH、CCN1-CF3、CCN1-Br和CCW。其中CCN1-COOH具有多重刺激响应性能,CCN1-CF3具有金属离子探针性能。具体内容如下:1)设计合成了苯并恶嗪酮衍生物CC,通过实验与理论相结合的方法研究了其质子转移机理。并研究了其聚集诱导效应、溶剂极性和粘度对其发光性能的影响。在化合物CC不同位置上引入苯环,得到了两种同分异构体化合物CB和CA2。通过详细的理论和实验方法研究了取代基及取代基的位置对ESIPT性能的影响。研究了CB聚集诱导发光现象、浓度和粘度对发光颜色的影响。2)以CC为中间体,合成了三氮唑化合物CCN1-COOH,其具有压致荧光增强和酸碱变色多重刺激响应性能。其原始晶体粉末的荧光量子效率为35%,经研磨后,晶体粉末的发光颜色蓝移了57 nm,且荧光量子效率提高到55%。用有机溶剂做蒸汽熏蒸处理,可使发光颜色恢复到初态。用盐酸或三乙胺熏蒸晶体,可使晶粉的发光颜色发生不同程度的蓝移。根据IR、SEM、XRD和时间分辨荧光光谱分析,压致荧光增强和变色与分子堆积的疏松程度及晶格的变化有关,而质子化效应则是由于取代基-COOH和-OH的去质子化和质子化影响了分子的前线分子轨道。另外,我们合成具有不同取代基的另外三种三唑衍生物CCN1-CF3,CCN1-Br及CCW,对其酸碱变色进行了简单研究。3)在上一章的研究中,我们发现CCN1-CF3和CCN1-Br可以作为金属离子探针检测溶液中的铝离子和锌离子。另外,通过测试其在不同溶剂中的紫外吸收光谱和荧光发射光谱,得出CCN1-CF3具有ESIPT性质。