D-π-A分子H-聚集体的电子光谱

合成了具有强电子给体和强电子受体的D π A分子 5 (4 N ,N 二甲氨基苯乙烯基 ) (1H ,3H) 2 ,4,6 嘧啶三酮 (AB1)和 5 (4 N ,N 双十八烷基氨基苯乙烯基 ) (1H ,3H) 2 ,4,6 嘧啶三酮 (AB18) ,并对其电子光谱进行了研究 .AB18在环己烷中聚集体的吸收光谱及AB1和AB18的表面光电压谱在 45 0nm附近出现H 聚集体的谱带 ,比其在氯仿溶液中单体的ICT带蓝移了 30nm左右 .AB1和AB18固体及其高浓度的氯仿溶液分别在 6 2 0nm和 6 10nm附近出现来源于H 聚集体的激基缔合物的荧光 ,6 2 0nm带比单体红移 3 0 0 0cm-1左右 .还探讨具有强电子给体和受体的D π A分子间π π相互作用 .

七甲川菁染料H-聚集体薄膜的线性及三阶非线性光学性能研究

采用旋涂法制备了一种七甲川菁染料的超薄膜,利用原子力显微和紫外-可见吸收光谱等技术对膜的形貌和线性光谱性质进行了研究表征,结果表明染料在薄膜中形成了有序而稳定的H-聚集体.前向简并四波混频技术研究表明由于分子的聚集作用引起三阶非线性极化率的增大,利用集体谐振子模型初步分析和讨论了产生非线性效应增强的内在机制.

叶黄素聚集体吸收光谱的实验分析与理论模拟

分子聚集体表现出单分子所不具备的特有功能,利用吸收光谱对聚集体分子结构特性的研究是理解其电子和能量转移功能的基础。实验中利用紫外-可见分光光度计,检测了叶黄素在乙醇溶液中的单体吸收谱和在1∶1乙醇水溶液中的聚集体吸收谱。并通过对叶黄素单体吸收谱的高斯分解,获得了激发态的振动能级结构参数。理论上采用时间相关函数描述的吸收谱线和Frenkel激子模型,通过模拟单分子吸收光谱,获得了叶黄素分子的激发能、特征模振动频率、Huang-Phys因子等参数。再利用这些参数进行了聚集体分子光谱的模拟,分析了叶黄素聚集体的分子结构影响光谱变化的原因。结果表明,(1)分子间的相互作用是决定吸收光谱峰位移动的主要原因,实验中叶黄素H-聚集体的吸收光谱较单体蓝移了77nm,模拟显示相互作用在2 000cm-1附近;(2)聚集体分子个数越多,聚集协作效应越大,吸收光谱半高宽变小,同时吸收峰进一步蓝移;(3)环境的无序度对吸收光谱的半高宽也存在较大的影响,无序度越大,吸收光谱半高宽越大。实验结果为进一步研究聚集体在生物系统和材料系统中的功能提供了理论依据。

中心对称萘酞菁分子的LB膜及其聚集特性研究

研究了三种中心对称的萘酞菁分子LB膜的制备及其聚集特性。三种萘酞菁化合物均能制成很好的LB膜。在稀溶液中,四叔丁基萘酞菁以单体为主要存在形式;对四叔丁基萘酞菁锌,由于金属锌原子的作用,在稀溶液中不仅能形成H聚集体,而且还能形成J聚集体,且主要以聚集体的形式存在。在LB膜中,这两种化合物均形成了H聚集体。对于双四叔丁基萘酞菁铒不论在稀溶液中还是在LB膜中均主要以单体的形式存在。

LB膜的制膜条件优化及其对光学性能的影响

通过紫外 -可见吸收光谱、二次谐波振荡和稳态荧光的测量 ,研究了半花菁 (DAEP)L angmuir- Blodgett(LB)膜在不同制膜条件 (压膜速度、半花菁和花生酸混合、亚相中加入碘离子 )下 ,LB膜样品中半花菁分子的聚集体性质的改变和对非线性光学性能的影响 .实验发现 ,纯半花菁 L B膜中分子形成 H-聚集体 ,从而导致吸收峰、荧光峰的蓝移和分子二阶非线性极化率β的减少 .分子聚集程度的减少和分子二阶非线性系数β的增加可以通过增大压膜速度、半花菁和花生酸混合、亚相中加入碘离子等方法实现 .

取代萘酞菁化合物LB膜的光谱特性研究

研究了四叔丁基萘酞菁和四叔丁基萘酞菁锌两种对称取代萘酞菁化合物LB膜的制备及其它们的聚集特性。两种萘酞菁化合物均能制成很好的LB膜。在稀溶液中，四叔丁基萘酞菁以单体为主要存在形式；而四叔丁基萘酞菁锌不仅能形成H-聚集体，而且还能形成J-聚集体，且主要以聚集体的形式存在。在LB膜中，两种化合物均形成了H-聚集体。

给体和受体取代的苯乙烯衍生物的π-π相互作用

具有电子给体(D)和电子受体的给-受体(D-π-A)分子, 由于在光诱导下可以产生分子内电荷转移(ICT)激发态, 可作为非线性光学和光电转换等材料[1,2]. D-π-A分子由于共轭体系一端是推电子取代基, 另一端是吸电子取代基, 所以其HOMO能级较高, LUMO能级较低[3,4], 在基态容易发生HOMO-LUMO非定域化作用(π-π相互作用). 为进一步研究不同取代基对π-π相互作用的影响, 我们设计合成了以不同长度烷基链的氨基[(CH3)2N, (C12H25)2N, (C18H37)2N]作为给体、弱的受体吡啶基和强的受体吡啶盐基取代的6种苯乙烯衍生物, 利用稳态电子光谱研究了这些给-受体分子的聚集行为. 结果发现, D-π-A分子除了ICT激发态的特殊电荷分离功能外, 在基态有很强的聚集作用.

4-(9-蒽基)-6-十六烷氧基-2-氨基-1,3,5-三嗪的合成及光谱行为的研究

从三氯均三嗪出发通过三步反应合成了4-(9-蒽基)-6-十六烷氧基-2-氨基-1,3,5-三嗪(AHTA),并通过红外、核磁、质谱、高分辨质谱对目标产物进行了表征.研究表明AHTA分子在基态下分子的蒽环与三嗪环不共平面,激发态下表现为ICT的荧光发射.由于分子间氢键作用的存在,AHTA在自组装膜和LB膜中均形成H-聚集体.

双头基多氟烷基两亲杯[4]芳烃的Langmuir-Blodgett膜

合成了双头基多氟烷基两亲杯[4]芳烃化合物1和2,利用表面压一面积(π-A)等温线、压缩/扩张循环等温线与膜稳曲线研究了他们在空气/水相界面的成膜性能,并用紫外光谱和原子力显微镜对组装的LB膜进行了结构表征。结果表明:化合物1和2在空气/水相表面均能很好的形成稳定的Langmuir膜,取代基碳原子数的增加使得化合物2的Langmuir膜单分子面积增加,崩溃压相应减少,组装的LB膜均为H-聚集体,结构均匀,稳定性好。

含氟杯[4]芳烃离子盐LB膜及二元羧酸阴离子识别研究

合成了含氟杯[4]芳烃离子盐化合物1,利用表面压一面积(π-A)等温线、压缩/扩张循环等温线与膜稳曲线、紫外与红外光谱等手段研究了该化合物在空气/水相界面、空气/二元羧酸水溶液界面的成膜性能及阴离子识别。结果表明:化合物1在水或者二元羧酸水溶液的亚相表面均能很好地形成稳定的Langmuir膜,在界面能识别二元羧酸阴离子,并能转移到固体基片上形成LB膜,形成的LB膜为H-聚集体。

含有识别基团的两亲性给-受体型分子的聚集行为

利用紫外-可见光谱、表面光电压谱及荧光发射谱对两种以具有识别功能的巴比妥酸基团作为受体的两亲性给-受体型分子, 5-(-4-十二烷氧基苯乙烯基)-(1H,3H)-2,4,6-嘧啶三酮 (PB12) 和5-(-4-N,N-二-十二胺基苯乙烯基)-(1H,3H)-2,4,6-嘧啶三酮 (AB12)的聚集行为进行了研究. 结果表明, 在分子间氢键、?-?及van der Waals等弱相互作用的协同调控下, 随着浓度的增加, PB12形成J-聚集体, 而AB12形成柱状囊泡形H-聚集体. 当溶液浓度大于10?4 mol/L时, PB12在峰值波长500 nm附近出现来源于J-聚集体的扭曲分子内电荷转移带 (TICT) 的发射, AB12在峰值波长600 nm附近出现来源于H-聚集体的激基缔合物的荧光.