推拉电子基团区域异构苯并咪唑的发射行为与力致荧光变色性能研究

以芘基和4-腈基苯基为取代基,分别合成了两者在苯并咪唑环上N_(1)位与C_(2)位区域异构的两个化合物BIMNPy和BIM_(CPy),研究了两种化合物在溶液中以及固态下的荧光发射性质与力致荧光变色行为.在溶液中, BIM_(CPy)的荧光发射波长表现出中等幅度的正向溶剂变色效应,而BIMNPy的荧光发射波长则对溶剂极性的变化无响应.两种化合物的晶体在受力后均出现发射波长的蓝移,且在BIMNPy晶体上产生的力致荧光变色活性比在BIM_(CPy)晶体上更为显著.此外,BIMNPy的力致荧光变色性在溶剂熏蒸及热退火状态下均可逆,并在室温下具有部分自恢复特性;BIM_(CPy)的力致荧光变色性在溶剂熏蒸下可逆而在热退火处理时不可逆.根据示差热扫描、粉末与单晶衍射、发射衰变光谱以及理论计算的结果,对两种化合物发射行为差异性的原因进行了分析与探讨,认为溶液态下的差异起源于高能级电子激发态的发射特征不同而固态下的差异起源于分子堆积模式的区别,但推拉电子基团区域异构所引起的分子偶极矩以及π-共轭程度的变化则是异构体产生宏观性能不同的根本原因.

卟吩内酯化学:区域异构效应及其在稀土化学生物学中的应用

卟啉的区域异构效应对其电子结构和生物功能产生重要影响,β位羰基取代的不饱和卟啉衍生物尤为明显。在卟吩内酯化合物中,通过引入二内酯结构和控制内酯基团的取向精准调控卟啉配体的三线态能级,实现了对Yb3+近红外发光、单线态氧敏化、光催化反应和三线态湮灭上转换等三线态能量传递过程的调控。通过芳香性的调控实现了对区域异构效应的放大,实现生物功能化的调控。并且在近期的工作中成功实现了诊(断)(治)疗一体化以及"多合一"光诊疗试剂,展现出极好的生物医学应用前景。本文综述了区域异构效应对卟啉配体的调控及其在稀土化学生物学中的研究进展,展望了其发展的方向和趋势以及在生物医学领域广阔的应用前景。