基于分子间π-π相互作用形成的吖啶荧光化合物超分子结构及其性能研究

合成了10-甲基-1,2-苯并吖啶(10-M ethyl-benzo[1,2]acrid ine,MBA),用X射线单晶衍射方法获得了其单晶结构.结构分析结果表明,在MBA晶体中,由于存在分子间π-π相互作用,形成了一维无限伸展的分子柱.用MBA制备了微米晶体,通过调控反应物的浓度可以获得长方和线状的微米晶体,用荧光显微镜考察了微米晶体的形貌.研究了MBA的紫外吸收和荧光发射光谱性质,实验结果表明,MBA是一种具有蓝光发射特点的有机分子.

发挥科研实验室仪器测试平台在研究生培养中的作用--吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室

熟练操作科研仪器是化学学科研究生必须具备的能力。超分子结构与材料国家重点实验室建设了仪器测试平台,将仪器测试平台与研究生培养相结合,使科研仪器学习和训练融入到研究生日常科研工作中。仪器测试平台的使用推动传统科研仪器教、学、用方式的转变,提高科研仪器培训质量和使用效率。实践表明,仪器测试平台的引入提高了研究生的学习积极性和主动性,有助于研究生学习科研仪器知识、锻炼实验技能、培养综合分析与解决问题的能力。仪器测试平台的合理运用对化学学科研究生培养起到重要的支撑保障作用。

链长对苯乙烯基吡啶类液晶化合物的分子结构及相变行为的影响

在氢键诱导液晶化合物中,针对做为质子给体的苯乙烯基吡啶类液晶化合物,通过红外和拉曼光谱研究了链长对分子结构和相变行为的影响。末端链长的改变直接影响到相变次序和相转变温度,同时影响整个分子的排列方式。

应用二维偏振红外与拉曼相关光谱研究反铁电液晶的分子结构

应用偏振红外、拉曼光谱研究了一种反铁电液晶化合物在78℃时,SCA 相中的烷基链、刚性核部分的构象、分子排布。用二维相关技术对所得到的偏振红外、拉曼光谱进行分析,把与手性碳相连的甲基的反对称及对称伸缩振动谱带同烷基链中的甲基伸缩振动谱带区分开,并发现在反铁电相中同时存在s-cis和s-trans两种构象。

铽(Ⅲ)配合物的纳米导电高分子结构及荧光性质的研究

以聚乙烯咔唑(PVK)为基质,分别采用直接掺杂法和原位复合法制备了含稀土铽(Ⅲ)配合物的纳米发光薄膜,并且对膜层的荧光光谱、紫外吸收光谱、透射电镜和原子力显微镜进行了研究,实验结果表明:当稀土配合物被复合到导电高分子PVK中,铽配合物是以纳米的尺寸分散在聚合物基质中,两种方法获得的薄膜都发出了铽离子的特征荧光。

几种取代苯硫酚分子结构与振动光谱的理论研究

采用密度泛函理论(density functional theory,DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法,在6-311++G**基组水平上对几种取代苯硫酚分子的构型进行了几何优化,得出了它们的最稳定构型并对其能级差、核独立化学位移、极化率和振动光谱进行了理论计算。研究结果表明,4-巯基吡啶(4-MPY)、4-巯基苯甲酸(4-MBA)和4-巯基苯胺(PATP)均为平面构型,1,4对巯基苯(BDT)中S-H键与苯环平面的夹角为20.2°,4-甲基巯基苯(4-MBT)中S-H键与苯环平面的夹角为39.6°。几种分子都具有很强的芳香性和较大的极化率值。5种分子的极化率张量平均值大小顺序为BDT>4-MBT>4-MBA>4-MPY>PATP,极化率的各向异性不变量变化趋势为4-MBA>4-MBT>BDT>PATP>4-MPY。

系列Mn(Ⅱ)配位超分子的合成、晶体结构和表面光电压研究

采用水热合成方法得到了三种Mn(Ⅱ)配位超分子:Mn(2,5-dcp)2(H2O)2(1),Mn(INA)2(H2O)4(2)和Mn(phen)2Cl2(3)(2,5-dcp=pyridine-2,5-dicarboxylic acid,INA=iso-nicotinic acid,phen=1,10-phenanthroline).通过X射线单晶衍射、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV-Vis)及表面光电压光谱(SPS)等方法对化合物进行了表征.三种化合物中均存在大量的氢键,使化合物晶体构成了无限延伸的三维网络结构.表面光电压谱显示了化合物1～3在300～600nm范围内呈现出正的光伏响应带,具有P-型半导体的特征.讨论了氢键在超分子构建中的作用以及不同配位环境对于配合物表面光电压的影响.

超分子配合物{[Cd(phen)_3]·NDC·8(H_2O)}的合成、晶体结构和性质

利用水热合成反应制备了超分子配合物{[Cd(phen)3].NDC.8(H2O)}(1)(phen邻菲啰啉;H2NDC2,6-萘二酸),通过元素分析和单晶X射线衍射对配合物表征.单晶X射线衍射分析表明,配合物1属于三斜晶系,P1空间群,a=1.2010(2)nm,b=1.2864(3)nm,c=1.7097(3)nm,α=74.21(3)°,β=69.92(3)°,γ=71.40(3)°,V=2.3117(8)nm3,Z=2,R1=0.0660,wR2=0.2043.荧光光谱分析结果表明,配合物1在紫外光的激发下有光致发光特性.

原子力显微镜在细胞与生物大分子超微结构和力学研究中的应用

作为微纳米科学理论与技术迅猛发展的代表,原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)在其25年的发展过程中极大地推进了生物学在微纳米尺度上的拓展,为微纳米生物学的诞生与发展提供了重要技术手段。本文在介绍AFM基本原理和检测模式的基础上,结合作者在该领域的研究成果和工作经验,从生物结构与形态学研究、表面物化性质表征、生物大分子的力学操纵三方面综述了AFM在细胞与生物大分子超微结构与生物力学特性研究中的具体应用,并重点探讨了AFM在细胞与生物大分子科学研究中亟待改进和解决的科学与技术问题,提出了一些探讨性的见解和建议。

生物大分子超微结构研究中的原子力显微术

原子力显微镜作为第三代显微探测工具,具有原子级的空间分辨率,其样品制备方法简单易行,可在离体的近生理条件下直接观测生物样品及其动态变化过程,能够对样品进行力学操纵,在观察生物大分子的结构和生物力学特性上具有显著的优势。本文尝试从蛋白质、核酸、多糖的超微结构和力学特性的研究角度入手,期望向读者展现出原子力显微镜在大分子生物学研究中的应用前景。

十字交叉型π共轭分子3,6-二苯-1,2,4,5-(2′,2″-二苯基)-苯并二噁唑的电子结构和电荷传输性质的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平下研究了以三联苯和二苯基苯并噁唑构成的十字交叉型共轭分子3,6-二苯基-1,2,4,5-(2′,2″-二苯基)-苯并二噁唑的电子结构和电荷传输性质.通过对分子的重组能和晶体中分子间电荷传输积分的计算得到该分子的空穴迁移率为0.31 cm2.V-1.s-1,电子迁移率为0.11 cm2/(V.s).计算结果表明,空穴的传输主要是通过三联苯方向上两端苯环的"边对面"的相互作用以及分子中心π体系的错位重叠相互作用来实现的.而电子的传输路径主要是通过苯并噁唑方向的π-π重叠相互作用来实现.通过分析分子正负离子态的Mulliken电荷发现,正电荷较多分布在三联苯方向上,而负电荷较多分布在苯并噁唑方向上.计算结果表明,电子和空穴的传输分别在分子相互交叉的不同方向上,有利于电子和空穴的平衡传输.

氧化石墨烯辅助的超分子骨架膜用于水包油型纳米乳液的高效分离

制备可以同时高效且高通量地处理纳米乳液的超浸润材料仍然具有挑战。为此,本文提出了一种通过在超分子骨架纳米片上修饰氧化石墨烯以增强亲水性的策略。通过将两种具有片状形态的材料连续抽滤于商业基质上,可制备得到氧化石墨烯辅助的超分子骨架复合膜,并用于分离具有纳米尺寸液滴的水包油乳液。骨架一方面通过均匀的纳米孔拦截乳液中分散的微小液滴,另一方面也通过带负电的表面提供静电相互作用来驱动破乳过程发生。具有良好亲水性的氧化石墨烯赋予膜材料改善的亲水能力和水合层。该复合膜具有纳米级的截留尺寸、带负电的表面和水下疏油性,并且还获得了高的水通量和耐油污染性。基于尺寸筛分和破乳效应,该复合膜可有效地去除分散在水包油乳液中由非离子、阴离子和阳离子表面活性剂稳定的纳米油滴。特别是对于离子型乳液,在分离后动态光散射未检测出残留液滴。滤液中总有机碳含量小于10 ppm,对应着大于99.9%的分离效率,优于许多国家和组织的标准。在各种乳液的分离过程中,复合膜表现出较高的分离渗透性,约为原始骨架膜的3.5倍。此外,具有防污效果的复合膜获得了较高的通量回收率,通过简单的水洗处理即可实现5次具有稳定分离性能的循环。该复合膜在重复使用过程中没有组分损失,在150℃内具有热稳定性,并能抵抗腐蚀性化学环境。在本工作中,我们试图将具有不同结构特性和表面特性的两种组分结合,通过简单的方法制备复合膜,并在功能协同作用下实现水包油型纳米乳液的高性能分离。

激光诱导Ag纳米线负载超薄CoNi-LDH纳米片异质结构上4-Mpy分子吸附方式转变的SERS光谱研究

层状双氢氧化物(LDHs)作为一种无机纳米材料,具有催化活性高、组成可调、制备简单、成本低等特点,在光电催化中应用广泛。该研究制备了Ag纳米线(NWs)核上生长超薄CoNi-LDH纳米片壳层(Ag@CoNi-LDH)的异质结构,Ag NWs的高SPR性能赋予了材料优异的SERS性能。SERS光谱发现激光可以诱导4-巯基吡啶(4-Mpy)分子在Ag@CoNi-LDH异质结构上发生吸附方式的改变,有利于揭示Ag@CoNi-LDH作为催化剂的活性位点。

带不同推电子基团二聚苯撑乙烯的电子结构与发光性能

用Ｗｉｔｔｉｇ 路线合成了一系列带不同推电子取代基的二聚苯撑乙烯， 用紫外光谱和循环伏安方法测定其电子结构， 并用量子化学计算方法对齐聚物的电子能级进行模拟． 讨论了吸收光谱。

化学气相沉积法制备ZnO纳米结构薄膜及其SERS活性研究

Zinc oxide nanostructure thin films were prepared on quartz slides via chemical vapour deposition(CVD). Various nanostructures such as nanorod, nanowires and surface-rough nanocubes, could be obtained under carefully tuning experimental conditions. The surface-enhanced Raman scattering(SERS) character of these films was investigated by using 4-mercaptopyridine(4-MPY) as the probing molecule.

有机/聚合物电致发光材料的能带结构及其在发光器件中的应用

测定了苯撑乙烯齐聚物、吡唑啉衍生物、钌配合物、铼配合物以及常用的有机染料与载流子传输材料等一百余种有机 (包括有机小分子 ,配合物和聚合物 )材料的能带结构参数 ,探讨了不同取代基对材料“能带”结构的影响。基于能带匹配的原则 ,同时考虑载流子迁移率匹配及各有机层间的厚度匹配 ,设计了不同结构的电致发光器件。研究表明 ,能带匹配、迁移率匹配以及厚度匹配是提高有机电致发光器件性能的重要依据。

π-共轭分子堆积、光电性能与超分子调控

介绍了π-共轭分子堆积模式与发光效率和载流子迁移率的关系,以及分子堆积模式的调控方法,特别是超分子相互作用在实现分子堆积模式调控中的作用等相关实验和理论研究进展.

基于双吡啶基双西佛碱通过氢键相互作用形成的有机超分子晶体

合成了双吡啶双西佛碱(bpbd)有机分子,并用该分子进行了超分子网络晶体的组装.X射线单晶结构分析表明:在bpbd晶体中存在着分子间氢键相互作用,该氢键由吡啶环上的N原子和西佛碱H—CN基团上的H原子相互作用而成.每一个bpbd分子同另外4个bpbd分子通过氢键相连,构成了二维网状结构;在bpbd晶体中还存在分子间π…π相互作用,并导致一维分子柱的形成.二维氢键和一维π…π的协同作用,导致了三维超分子晶体的形成.

Os(Ⅱ)配合物的电化学性质及其电子能级结构

采用电化学循环伏安法和荧光光谱研究了系列Ｏｓ（Ⅱ）配合物的电化学性质及分子结构对其电子能级结构的影响．

基于弱氢键相互作用形成的层状有机超分子晶体

合成了双吡啶双西佛碱(bped)有机分子,并用该分子进行了超分子网络晶体的组装.X射线单晶结构分析结果表明,该晶体属单斜晶系,P2(1)/c空间群,晶胞参数为a=1.340 14(15)nm,b=0.421 53(11)nm,c=1.115 05(4)nm,β=101.660(4)°,V=0.616 90(18)nm3,Z=2,R=0.064 8.在bped晶体中存在着分子间氢键相互作用,该氢键由N原子和H—C中的H原子相互作用而成.每一个bped分子同另外6个bped分子通过氢键相连,构成了二维层状结构.