Rb(7D)+Na(3S)碰撞激发转移过程

研究了Rb Na异核系统的能量碰撞合并逆过程 (REP)。两步激发Rb原子到 7D3 / 2 态。应用双调制技术探测Na(3Pj)原子发射的荧光 ,基态Na原子密度用光学吸收方法测量。得到了REP率系数 ,讨论了其他过程对率系数的影响。

基于激发态分子内质子转移机制的3-羟基黄酮探针用于检测生物硫醇

生物硫醇在细胞的新陈代谢、生长分化和氧化还原平衡过程中扮演着十分重要的作用。本文以4-二甲氨基苯甲醛为起始原料设计合成了一个新的“关-开”型荧光探针HF-DBS。该探针可被生物硫醇选择性地催化水解,生成具有强荧光发射的3-羟基黄酮荧光团(HF),HF特有的激发态分子内质子转移(ESIPT)性质使其具有较大的斯托克斯位移。该探针显示出高选择性、高灵敏度、良好的生物相容性和抗干扰能力,且在生理条件下响应良好,可成功应用于细胞内的生物硫醇检测和活细胞成像。另外,该探针能够做成试纸对半胱氨酸进行快速检测。

激发态分子内质子转移金属-有机光学材料的构建及发光调控策略——论结构化学中原子光谱项

激发态分子内质子转移(ESIPT)的过程包括独特的四能级能态循环和伴随的多重发射,在ESIPT激发态的调控下,通过表现各种光物理过程(非辐射跃迁、辐射跃迁、能量转移、电荷转移等)的平衡和转换关系,ESIPT金属-有机超分子光学材料显示丰富的发光机制和多领域应用。鉴于对ESIPT金属-有机超分子材料性质的认识处于起步阶段,迫切需要建立新的调控发光机制策略,综述了ESIPT金属-有机超分子材料的构建及发光调控,对未来新型光功能材料的构建具有指导意义,同时加强认识原子光谱项在超分子材料领域的理论价值。

溶剂极性对2-(1-苯基苯并[d]咪唑-2-基)-4-(三氟甲基)苯酚分子激发态分子内质子转移的影响

本研究基于密度泛函理论和含时密度泛函理论探究甲苯、四氢呋喃、甲醇溶剂对2-(1-苯基苯并[d]咪唑-2-基)-4-(三氟甲基)苯酚分子激发态分子内质子转移(excited-state intramolecular proton-transfer,ESIPT)的影响。通过优化的几何构型及约化密度梯度散点图发现,光激发后,分子内氢键强度增强,并且与高极性溶剂相比,低极性溶剂中氢键强度更强。前线分子轨道计算结果表明,光激发后的电荷重新分布,溶剂极性对轨道跃迁能有影响。势能曲线分析的结果证明,质子转移更容易在激发态发生,并且极性的降低可促进ESIPT过程。

基于激发态分子内质子转移过程的HBT-OMe分子检测HClO的荧光增强机理

采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)方法,基于连续介质模型,对HBT-OMe分子及其与HClO反应的产物基态和激发态结构及电荷分布等性质进行研究,优化构型结果表明,HBT-OMe分子不能发生质子转移过程而其产物分子则能发生.红外振动光谱与分子共价作用分析进一步证实产物分子能发生质子转移过程.计算的前线分子轨道结果表明:HBT-OMe分子存在扭曲电荷转移(TICT)过程,最高已占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)电荷密度重叠小导致HBT-OMe分子荧光强度弱,结合产物分子势能曲线发现,产物分子质子转移过程能抑制分子的TICT过程,从而使其荧光强度增强.

新型激发态分子内质子转移聚合物的制备与胺类气体的高灵敏检测

目的 基于新的检测机制,构建胺类气体的高灵敏度和高选择性传感器。方法 以2,5-二氨基-1,4-苯二噻吩二盐酸盐、羟基对苯二甲酸和1,10-十二羧酸为原料通过脱水反应制备得到具有激发态分子内质子转移(excited-state intramolecular proton transfer, ESIPT)特性的聚合物,并采用红外光谱对其进行结构表征。通过ESIPT聚合物与胺蒸气的选择性切断乙酰基释放出产生荧光的基团,建立胺蒸气浓度与荧光强度之间的关系,实现食品腐败的高灵敏检测。结果 制备得到ESIPT聚合物具有大的斯托克斯位移(160nm)。在400 nm光照射下, ESIPT聚合物在542 nm处的荧光强度与胺蒸气浓度之间具有良好的线性关系,相关系数为0.98,检出限为11mg/L并具有高选择性。相比较于低温保存下的牛肉,储存于25℃下牛肉的ESIPT薄膜荧光强度更强。结论 该传感器利用其轻便性和对胺蒸气的高灵敏度,可通过检测微生物生长产生的挥发性胺来用于食品腐败监测。

三元甲醇辅助质子转移的动力学旁证:硝基联苯酚激发三重态的瞬态吸收研究

羟基芳烃化合物是一种典型“光酸”,在催化合成和生物过程中具有广泛应用、由于激发单重态寿命较短,大多数具有中等激发态酸度的羟基芳烃化合物无法在非水溶剂(如醇)中解离.硝基联苯酚中的硝基可增加激发单重态和三重态间的自旋轨道耦合,通过超快的系间窜越产生最低激发三重态,且具有较高量子产率.本文利用瞬态吸收光谱和动力学分析发现:尽管三重态硝基联苯酚具有中等酸性,但由于其寿命较长,能够与甲醇发生质子转移反应,三重态硝基联苯酚连.续与三个甲醇分子反应形成氢键复合物是质子转移的决速步骤.这--发现表明,具有较长激发态寿命的光酸可以通过具有足够碱性的醇类低聚物诱导其解离.

二维对六苯分子团簇中相干激发能量转移过程研究

激发能量转移是影响对六苯相关器件应用的重要因素之一,研究对六苯团簇在不同外场激发作用下的激子动力学过程及激子相干效应,这对于提高由对六苯及其相关衍生物所组成的分子器件的应用性能具有重要意义.本文基于密度矩阵理论,采用算符的数学平均值近似,应用不同脉冲场激发盘状对六苯分子团簇,对其激子动力学过程及激子相干行为进行了分析.研究发现,当处于强场短脉冲激发时,团簇内产生多激子效应,激子能级出现新的杂化态.在短脉冲激发下,在不同能量区域激发态分布不同,但均表现出明显对称性.由于H型团簇最高能级的激子态被优先激发,发现随脉冲场增大,激子相干增强,当脉冲场较大时,在脉冲激发过程中,激子振荡协同性消失,极短时间内大量分子产生激子相干,出现瞬态离域现象.

对苯并噻唑衍生物激发态分子内质子转移的理论研究

首先,通过研究苯并噻唑衍生物N-(3-(苯并[d]噻唑)-2-基)-4-(羟基苯基)苯甲酰胺荧光团(HBTBC)激发态分子在乙腈溶剂中氢键的几何参数变化发现,氢键在第一激发态(S1)时增强。其次,在光诱导激发下,通过乙腈溶剂中HBTBC主分子轨道的能隙以及质子受体和供体周围的电荷转移发现,电荷转移促进了HBTBC的质子转移反应。最后,通过分析势能曲线变化及过渡态数据明确了乙腈溶剂能够促进HBTBC化合物的激发态分子内质子转移(ESIPT)。

溶剂对7-羟基喹啉的激发态转移的影响

通过观测 7-羟基喹啉 ( 7-HQ)在不同极性和不同酸碱度的溶液中的吸收光谱和荧光光谱 ,研究溶液对 7-HQ的激发态质子转移的影响 .只有当溶剂分子与 7-HQ生成分子间氢键时 ,7-HQ才能发生质子转移反应 .

激发态质子转移分子2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑在不同溶剂中的光谱特性

观测了2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,详细研究了溶剂极性对HBT发生激发态分子内质子转移(ESIPT)影响的机制。吸收光谱表明在常态条件下,HBT在各种溶剂中都以烯醇式构型和酮式构型共同存在,但以烯醇式构型占绝大多数。荧光光谱表明在纯环己烷溶剂中,HBT被紫外光激发时,绝大多数烯醇式构型发生ESIPT转变为酮式构型,分子的ESIPT效率最大。在含有乙醇的极性溶剂中,HBT烯醇式会形成溶剂化的烯醇式构型,阻碍分子发生ESIPT反应。溶剂中乙醇含量愈多极性愈强,溶剂化烯醇式的成份就愈多,HBT的ESIPT效率就愈低。以400 nm光激发HBT溶液时,在510 nm处发现酮式构型荧光,从而确认了400 nm处的弱吸收是酮式构型的吸收;且在436和456nm处还有新的荧光峰,分析其可能来源于酮式构型去质子化阴离子的发射。

激发态分子内质子转移化合物的性能及作为荧光化学传感器的应用研究

本文简述了激发态分子内质子转移(ESIPT)化合物的理论研究进展,并对其作为荧光化学传感器的应用作了简要的综述,列举了一些代表性的工作,以期对该类化合物的后续研究工作有所帮助.

激发态分子内质子转移型离子探针的研究进展

激发态分子内的质子转移(ESIPT),是特殊的激发态光物理过程,此过程中的一个重要特征就是给质子基团通常会发生互变异构现象,如烯醇在激发态时发生烯醇式向酮式的转变,导致这类化合物具有很大的斯托克斯位移(Stokes shift),是良好的荧光探针或光致变色材料。本文结合国内外最新研究工作,综述了基于ESIPT机理在阴、阳离子荧光探针的研究进展;并对ESIPT分子结构的特点、工作原理、存在的问题及其应用前景作了评述。

基于激发态分子内质子转移的新一代荧光探针

对被誉为多参数、多功能的第二代荧光探针3羟基黄酮类衍生物的光物理特性及其在微环境极性、微相变和相分离、膜电位测定等方面的实际应用做了比较详尽的介绍。

10-羟基苯并喹啉激发态分子内质子转移取代基效应的理论研究

运用密度泛函(DFT)和含时密度泛函(TDDFT)计算方法研究了10-羟基苯并喹啉(HBQ)及其衍生物分子内质子转移过程,探究了取代基效应对质子转移过程的影响,研究发现,HBQ及其衍生物可以形成分子内氢键,且激发态时氢键增强.基态时各分子以醇式构型稳定存在,激发态时酮式构型为优势构象.各化合物的最大吸收峰和发射峰主要是电子从HOMO到LUMO之间的跃迁引起的.基态分子内质子转移(醇式→酮式)需要跃过较高的能垒因而难以发生,而激发态时只需跃过较低能垒就很容易发生分子内质子转移,吸电子基的引入可以使该过程的能垒降低,因此吸电子基有利于激发态质子转移.取代基效应影响化合物的光谱性质.

激发态分子内质子转移:一种新型的传感机制及其在荧光传感器中的应用

荧光传感器具有灵敏度高、专一性强、样品处理简易及操作过程方便、响应速度快、可用于体内和体外成像研究等优点,颇受人们的青睐。在新型荧光传感器的设计中,传感器识别单元与信号报告单元之间的传感机制一直受到人们的广泛关注。随着超分子科学的发展,一些新型的传感机制被应用于传感器的设计中。其中,基于激发态分子内质子转移(ESIPT)机理的荧光传感器通常具有发光强、斯托克斯位移较大、光稳定性好等优异特性,表现出良好的传感性能。综述了ESIPT这种新型的荧光传感机制的研究进展,包括此传感机制的基本原理,其在荧光传感器设计中的应用,并展望了该领域的发展趋势。

4'-n,n-二甲基氨基-3-羟基黄酮的激发态分子内质子转移机理的研究

3-羟基黄酮及其衍生物具有明显的质子转移特性.本文基于密度泛函理论在正庚烷溶液中对4'-n,n-二甲基氨基-3-羟基黄酮(DMA3HF)分子的激发态分子内质子转移动力学进行了研究.通过分析DMA3HF前线分子轨道,约化密度梯度函数以及红外振动光谱,表明该分子在第一激发态分子内氢键有明显加强.计算了DMA3HF分子的两种同分异构体的垂直激发能,并得到了吸收光谱和荧光光谱,结果与实验数据相吻合.此外,为进一步阐明质子转移过程,扫描得到了DMA3HF的势能曲线.结果表明分子在第一激发态发生质子转移所要跃迁的势垒要明显低于基态,并且反质子转移的概率要明显降低.

N^＋2和N^＋与Ar碰撞引起的激发和电荷转移激发

用发射光谱法研究了Ｎ＋２和Ｎ＋与Ａｒ碰撞产生的激发和电荷转移激发，获取了丰富的光谱信息。计算了各发射光谱线的发射截面，并研究了它们与入射离子能量的依赖关系。同种元素的分子离子和原子离子Ｎ＋２和Ｎ＋与Ａｒ碰撞引起的谱线发射截面的对比中发现了一些有趣的结果。

光合作用中激发能量转移物理机制研究进展

主要对国内外光合作用中激发能量转移(EET)物理机制研究的进展作了详细的叙述和总结。阐述了EET的基本概念,论述了EET的优势和存在的问题,并对EET研究的一些主要的研究方法和结果进行了分析比较;结合现有的研究成果,提出了若干值得继续研究的方向和亟待解决的关键问题。

HBT分子双光子诱导激发态质子转移动力学过程

研究了2-(2′-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)分子的激发态质子转移(ESPT)动力学过程及其其非线性光学特性。理论推导并求解了HBT分子在其双光子吸收区的双光子吸收系数、非线性折射率以及三阶非线性极化率;重点研究532 nm皮秒脉冲光激励下HBT分子双光子诱导ESPT过程对其非线性光学效应的影响,分析了四能态粒子分布,并建立了双光子诱导ESPT动力学模型,基于此模型确立了HBT分子烯醇式构型基态的双光子吸收截面。本文工作为进一步研究和开发此类材料的应用提供了一定的理论与实验依据。