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氨基苯并噻唑及其卟啉/锌卟啉桥连化合物光谱性质和能量转移的研究认领

作者：

梅刚

学位授予单位：

湖南科技大学

摘要：

本文合成了2-（2-氨基苯基）苯并噻唑（APBT）及其2-（2,5-二氨基苯基）苯并噻唑（DABT）等多种取代衍生物,四苯基卟啉（TPP）及四苯基锌卟啉（Zn TPP）,以及通过酰胺键桥梁连接的APBT-TPP与APBT-Zn TPP两类二元发光化合物。考察了溶剂效应和取代基效应对DABT电子光谱及激发态分子内质子转移（ESIPT）的影响,探究了APBT和TPP、APBT和Zn TPP之间的荧光共振能量转移（FRET）,分析了溶剂效应对二元发光化合物光谱性质变化的作用规律。1、合成了荧光化合物DABT,对其测定了在不同溶剂中的电子光谱,并通过TD DFT B3LYP/6-311++G（d）的量化计算对DABT的电子光谱及可能发生的ESIPT过程进行了理论分析。实验与计算结果均表明,DABT的最大吸收和发射波长随着溶剂极性的增大而红移。同时也发现在非质子型溶剂中荧光发射强度随溶剂极性的增大而增大,而在质子型溶剂中,由于溶剂质子化作用形成了DABT-H+促使荧光部分猝灭,DABT的荧光发射强度随着溶剂极性的增大而减小。2、合成了一系列DABT的5-位氨基氢取代衍生物,以四氢呋喃为溶剂,考察了取代基的电子效应对DABT吸收光谱和发射光谱的影响,发现取代基的电负性能显著影响其电子光谱性质,对此通过含时密度泛函计算进行了验证。通过计算得到了诸如前线轨道能级差、电子光谱数据及平面结构参数等一系列相关理论数据,并以之对实验结论进行了论证阐述。3、合成了APBT、TPP及Zn TPP,并对它们之间的相互作用进行了研究。根据电子光谱的测试,可发现APBT的发射光谱和TPP/Zn TPP的吸收光谱均有较大程度的重叠,根据F?rster的荧光共振能量转移（FRET）理论,据此可搭建以APBT为能量供体、TPP/Zn TPP为能量受体的FRET体系。比较了APBT/TPP与APBT/Zn TPP两个FRET体系,以此研究受体结构变化对FRET体系中能量传导的影响。4、合成了APBT-TPP和APBT-Zn TPP两个二元发光化合物,分别测定了二者在不同溶剂的电子光谱,发现其荧光强度均随着溶剂极性的增加而增强。并根据在不同p H条件下的测试结果,确定了APBT-TPP和APBT-Zn TPP可以发生分子内能量转移。同时采用了B3LYP/6-31G（d）的量化计算方法,对APBT-TPP的结构进行优化,据此得到了相关的分子表面静电势图,以及前线分子轨道数据。

摘要译文

关键词：

DABT; TPP/Zn TPP; 密度泛函理论; 荧光共振能量转移; 二元发光化合物

学位年度：

2021

学位类型：

硕士

学科专业：

化学

导师：

易平贵

中图分类号：

O626[杂环化合物]

学科分类号：

070303[有机化学];081704[应用化学]

D O I：

10.27738/d.cnki.ghnkd.2021.000013