氟取代三(8-羟基喹啉)铝衍生物电子结构、电子光谱的量子化学研究:实现蓝色发光的途径

采用Gaussian 03程序包和密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G方法,研究了三(8羟-基喹啉)铝(A lq3)的3种氟代衍生物的电子结构与电子光谱,讨论了氟原子在不同位置取代对A lq3的前线轨道、HOMO-LUMO能隙以及电子光谱的影响,发现氟取代使A lq3的前线轨道能级降低,在6位碳上氟代的A lq3的HOMO-LUMO能隙变大,吸收和发射光谱发生蓝移,而在5和7位碳上氟代的A lq3能隙变小,吸收和发射光谱发生红移.理论模拟结果与实验事实基本吻合,证明在A lq3分子的合适位置进行化学修饰可实现蓝色发光.

新型8-羟基喹啉-二硫代氨基甲酸酯衍生物对马铃薯晚疫病菌的室内毒力及防效检测

设计合成了6个8-羟基喹啉-二硫代氨基甲酸酯衍生物,并采用菌丝生长速率法测定了该类衍生物对晚疫病原菌的室内生长抑制和防效.结果表明:C2、C5及C6化合物对致病疫霉菌均有显著的抑制作用,EC 50值分别为2.97、2.40μg·mL^(-1)和9.26μg·mL^(-1).选择抑菌最优的C5化合物进行晚疫病防效评估,马铃薯离体叶片接种发现C5可有效防控致病疫霉菌侵染.

8-羟基喹啉衍生物锌(II)配合物的合成、结构及抗肿瘤活性

锌是生物体内必需的第二大微量元素,参与一系列的生理过程。以锌元素合成的金属配合物展示了抗肿瘤、抗菌、抗病毒和抗氧化等多种生理活性,对机体的维持和运转具有重要的调控功能。以8-羟基喹啉-2-甲醛(8-HQ)和2-肼基-4,6-二甲基嘧啶(H_(2)L)为起始原料,经缩合反应获得配体8-羟基喹啉衍生物希夫碱(8HQL)。以8HQL为活性配体,与ZnCl_(2)通过水热法合成8-羟基喹啉衍生物希夫碱-锌(II)配合物(8HQL-Zn)。X-单晶衍射结果表明:8HQL-Zn属斜方晶系,空间群为Pbca。运用密度泛函B3LYP方法对配合物8HQL-Zn进行量子化学计算,得到8HQL-Zn的前线轨道能量分布及能带间隙。运用MTT法对化合物进行抗肿瘤活性测试,结果表明:配合物8HQL-Zn对肿瘤细胞SW480和SY5Y的增殖具有明显抑制作用,其中,对SY5Y的抑制作用最强,IC_(50)=6.38±0.28μmol/L;对正常细胞LO2增殖的抑制作用相对较弱,IC_(50)=14.35±0.39μmol/L。肿瘤细胞选择性指数(SI)分析表明:配合物8HQL-Zn对癌细胞具有较好的选择性(SI=1.57~2.25)。

新型2-取代8-羟基喹啉衍生物金属铝配合物的合成、表征及光物理研究

设计合成了2-[(2′-二茂铁基)-乙烯基]-8-羟基喹啉(1)、2-[(2′-BINOL基)-乙烯基]-8-羟基喹啉(2)及其金属铝配合物3和4.通过红外光谱(IR)和核磁共振谱(1 H NMR)等波谱测试技术对其结构进行了表征,结果表明成功实现了目标化合物的合成;通过电子吸收光谱(UV-Vis-NIR)及荧光光谱(EP)对配体1、2以及配合物3、4进行了光物理性质研究.结果显示配体2对Al 3+离子具有强的选择识别功能,有望成为优良的离子识别添加剂;而配合物3在480nm处发出强蓝光,有望成为一种优良的蓝色电致发光材料.

8-羟基喹啉铝衍生物-硅溶胶复合涂层性能

采用溶胶-凝胶法制备5-甲氧甲基-8-羟基喹啉铝氧化硅溶胶复合涂层。并采用差热分析、扫描电镜、紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计等手段分别对涂层的稳定性、微观形貌、透光性、发光性质等进行表征。结果表明,采用二氧化硅溶胶法制备5-甲氧甲基8-羟基喹啉铝氧化硅复合涂层,简便易行,涂层热稳定性好,不易脱落,具有良好的实用性。

8-羟基喹啉铍及其衍生物电子光谱性质的含时密度泛函理论研究

运用密度泛函理论 (DFT) B3 LYP方法和 ab initio HF单激发组态相互作用 (CIS)法分别优化了有机金属配合物 8-羟基喹啉铍 (Be Q2 )及其 3种衍生物分子的基态及最低激发单重态几何结构 .系统分析了分子结构、前线分子轨道特征和能级分布规律以探索电子跃迁机理 .应用含时密度泛函理论 (TD-DFT)计算分子的电子光谱 ,揭示了 Be Q2 及其衍生物的发光源于配体中 π→ π*电子跃迁 ,指出通过配体修饰可以有效地影响配合物前线分子轨道分布 ,调整发光波段 。

8-羟基喹啉衍生物及其金属配合物的合成与光致发光特性

设计合成了三种新型的8-羟基喹啉衍生物配体:5-[(4-E-苯乙烯基)-苯甲亚胺基]-8-羟基喹啉(1),5-[(4-溴-2-氟)-苯甲亚胺基]-8-羟基喹啉(2)和N-乙基-3-[2-(8-羟基喹啉基)-乙烯基]咔唑(3),以及它们相应的金属配合物,产物经质谱(MS)、元素分析(EA)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、核磁共振氢谱(1HNMR)进行表征,并测定了它们的荧光性质.结果与8-羟基喹啉比较表明,5位和2位取代8-羟基喹啉衍生物的荧光发生了明显的红移.同时测定了配合物(3)2Zn的荧光寿命,结果表明,N-乙基-3-[2-(8-羟基喹啉基)-乙烯基]咔唑锌配合物表现出较长的荧光寿命.

二(2-苯基-8-羟基喹啉)锌及其衍生物的电子光谱性质的含时密度泛函理论研究

采用从头算(ab initio)和密度泛函理论(DFT B3LYP)方法。对二(2-苯基-8-羟基喹啉)锌(Zn(qPh)2)及其衍生物的基态结构进行优化,同时用ab initio HF单激发组态相互作用(CIS)法在6-31G基组上优化其最低激发单重态几何结构,用含时密度泛函理论(TD-DFT/B3LYP)及6-31G基组计算吸收和发射光谱。计算表明,该类物质电子在基态与激发态间的跃迁,主要是电子云分布由定域化向离域化的转变。吸收及发射光谱的计算值与实验值基本符合。该类化合物的电子亲和能较大,都是优良的电子传输材料,改变中心金属原子对配合物光谱性质影响不大。而羟基氧被硫原子取代后,化合物的吸收光谱产生明显红移。

5,7-′(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉及其衍生物的密度泛函理论计算

在B3LYP/6-31G(d)水平上对5,7′-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉及其5种衍生物进行了几何构型全优化,探讨了喹啉不同位H被吸电子基团CN及羟基O被S原子取代对分子电离势(IP)、电子亲和势(EA)、电荷转移、前线轨道能量和电子光谱等性质的影响.用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算了分子在气相及液相的吸收光谱,计算结果与实验值基本符合.取代基对5,7′-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉锌分子的性质有较大影响.电子亲和势计算表明,该类化合物的电子亲和势较大,都是较好的电子传输材料.

8-羟基喹啉衍生物及其锌配合物的合成

自从1987年美国Kadak公司C.W.Tang及其合作者首次用8-羟基喹啉铝（Alq3）作为发光层,得到了在较低直流电压（约10V）驱动下高亮度（1000cd/m^2）的有机电致发光材料以来,以8-羟基喹啉为配体的有机金属电致发光材料的研究就一直成为人们重点关注的内容;近年来,人们不断对8-羟基喹啉配体进行化学修饰,在喹啉环结构上引入不同基团,改变分子轨道中HOMO和LUMO能级差,使配合物发光峰改变,成功合成出各种发不同荧光的有机电致发光材料。

8-羟基喹啉席夫碱衍生物金属配合物的紫外可见光谱和非线性光学性质理论研究

8-羟基喹啉席夫碱与不同的金属离子配位,可以有效调控发光波长.采用密度泛函理论B3LYP方法对8-羟基喹啉席夫碱衍生物Ag、Zn金属配合物进行结构、紫外可见光谱和非线性光学性质研究.结果表明,烷氧链长度对银配合物结构影响不大,进而对银配合物紫外可见光谱的影响也不大.但烷氧链长度变化明显改变锌配合物的结构,导致前线分子轨道的改变进而影响其性质.Ag和Zn配合物的最低能量跃迁均主要是π→π*(LC,LLCT)和d→π*(MLCT)电荷跃迁贡献.Ag和Zn配合物具有较高的二阶超极化率,Zn配合物中2种分子同时具有良好的一阶和二阶超极化率.

8-羟基喹啉衍生物对某些阴离子的双重光谱响应

本文以5-甲酰基-8-羟基喹啉(5M8Q)作为阴离子识别探针,通过紫外、荧光等光谱仪考察其对阴离子识别作用。实验显示:在乙腈溶液中5M8Q对F-、CH3COO-和H2PO4-等阴离子有灵敏的识别作用:F-、CH3COO-和H2PO4-可诱导5M8Q吸收光谱红移,吸收峰位置由322nm红移至400nm。当F-、CH3COO-和H2PO4-浓度为5M8Q两倍当量时,5M8Q荧光显著增强且分别增强至103、60和13倍。结果表明:5M8Q对F-、CH3COO-和H2PO4-有灵敏的双重光谱响应,并且表现出荧光增强型识别性质。

8-羟基喹啉锂及其衍生物电子光谱性质的理论

运用密度泛函(DFT/B3LYP)方法对三种吸电子基(—C6H5、—CN、—Cl)取代的8-羟基喹啉锂(Liq)所形成的18种衍生物进行对比,从中找出最稳定的三种衍生物,并在此基础上应用含时密度泛函(TD-DFT)方法和单激发组态相互作用(CIS)分析了取代基对Liq前线分子轨道和电子光谱的影响。结果表明:吸电子取代基主要影响所在环的前线分子轨道,其影响程度和取代基的吸电子能力有关;同时取代位置的不同和取代基的共轭效应会导致电子光谱的移动方向不同,取代基在苯酚环上时使Liq电子光谱蓝移,而在吡啶环上时使Liq电子光谱红移,取代基共轭效应大电子光谱红移。该计算结果与实验结果吻合。

2'-硼酸基苯甲醛-7-(8-羟基-5-磺酸基)喹啉腙衍生物的合成及对Pb^(2+)的识别

合成了2',3'和4'-硼酸基苯甲醛-7-(8-羟基-5-磺酸基)喹啉腙衍生物(化合物1～3),研究了硼酸基团取代位置对主体分子识别金属离子客体性能的影响,比较了不同主体分子与Pb2+结合能力的差异.研究结果表明,在pH=7.0的KH2PO4-NaOH缓冲溶液中,3种腙衍生物对Pb2+均具有选择性识别作用,主客体分子间形成1∶1型的发光配合物.其中邻位取代的化合物1与Pb2+的结合能力比化合物2和3强,配合物1-Pb2+的最大发射波长为477 nm,稳定常数为1.1#103L/mol.其它金属离子如Cu2+,Mn2+,Mg2+,Fe2+,Ca2+,Co2+,Ni2+,Hg2+,Cd2+和Ag+等对主体分子荧光光谱的影响较小.同时,荧光强度的变化值与Pb2+浓度在0.36～10μmol/L范围内呈现良好的线性关系,相关系数R=0.9976(n=16),检出限为0.23μmol/L.将此方法用于环境水样中Pb2+的测定,回收率为92%～108%.

一种8-羟基喹啉衍生物的制备及其对Mg^(2+)的检测

该文以8-羟基喹啉-5-醛与苯甲酰肼反应后的酰腙作为荧光探针,利用1H NMR、13C NMR、MS以及荧光光谱对其结构和性质进行表征和测试。结果表明,在二甲基亚砜-4-羟乙基哌嗪乙磺酸(DMSOHEPES)缓冲溶液(20 mmol/L,pH 7.0,95∶5,体积比)中,探针能够通过577 nm处的荧光增强选择性识别Mg^(2+),检出限达8.2×10^(-8 )mol/L。此外,该探针还可以利用604、611 nm处的荧光增强来选择性识别Cd2+和Zn^(2+)。理论优化计算表明,探针与Mg^(2+)之间以2∶1形成配位后,HOMO与LUMO间的能级差缩小,电子云密度增大,从而在荧光光谱中表现出荧光增强。

8-羟基喹啉偶氮苯衍生物应用于阴离子及阳离子的识别

研究了系列8-羟基喹啉偶氮苯衍生物与过渡金属离子如Ni2+,Co2+,Zn2+和Cu2+等离子间的相互作用,探讨了主体分子中的不同取代基对其光谱性质的影响及对阳离子识别选择性的影响。结果表明含有强吸电子基团-NO2或-CN的主体分子对阳离子的亲合力大于含有供电子基团-N(CH3)2或-CH3的主体分子;而含供电子基团的主体分子形成的金属离子配合物,其最大吸收波长更长,长波长的吸收峰源于金属离子的拉电子作用促进了分子内的电荷转移。主体分子与阴离子通过氢键结合,对氟离子具有很高的选择性识别能力;而其金属配合物对阴离子的光谱响应的选择性明显下降,主要是因为阴离子与金属配合物通过静电作用结合所至。

调控发光波长:新型2-取代8-羟基喹啉衍生物金属锌配合物的合成与特性研究

设计合成了2-[(2'-芴基)-乙烯基]-8-羟基喹啉(6)、2-[(2'-菲基)-乙烯基]-8-羟基喹啉(7)及其金属锌配合物8和9;用UV-Vis,FT-IR,ESI-MS,1HNMR和元素分析确认了化合物6和7的结构;并用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT法)研究了其调控骨髓间质干细胞增殖的作用,结果表明,化合物6和7对干细胞有明显的增殖作用.用FT-IR,FAB-MS和元素分析表征了金属锌配合物结构,光致发光光谱测试结果表明,化合物8的发光峰值为602nm,发黄光;化合物9的发光峰值为628nm,发橙红色光.

树枝形聚合物修饰双8-羟基喹啉衍生物的合成及稳态光物理性质研究

设计合成了1 3代芳醚骨架树枝形聚合物修饰的双8 羟基喹啉衍生物.对这些化合物在不同溶剂中的荧光光谱研究表明,随着代数的增加,目标树枝形聚合物的荧光量子产率增大,树枝形聚合物对核心发色团具有一定的隔离作用,并且目标分子内可以发生从骨架向核心发色团的能量传递.

可聚合8-羟基喹啉衍生物的合成及高分子化

5氯-甲基-8-羟基喹啉与烯丙醇反应,得到5-(烯丙氧)甲基-8-羟基喹啉可聚合单体,进一步与苯乙烯聚合,得到含8羟-基喹啉基团的高分子。将所得的聚合物与铝离子配位得到高分子配合物(最大发射波长为512 nm)。利用红外光谱、紫外光谱、核磁共振和原子力显微镜(AFM)对配体和配合物的结构进行了表征,利用荧光光谱研究了配合物的光致发光性能。

新型8-羟基喹啉衍生物的合成

以2-甲基-8-羟基喹啉为原料,在乙酸酐作溶剂的条件下,分别与苯甲醛、水杨醛、糠醛反应,合成了3种新型的8-羟基喹啉衍生物,考察了各实验条件对合成产物收率的影响,并确定其优化实验条件;产物通过元素分析、IR,UV,1HNMR等对其进行结构表征。