基于BODIPY的三重態(tài)光敏劑的合成及應用研究.pdf

1、三重態(tài)光敏劑因在有機電致發(fā)光，生物成像，光解水制氫，三重態(tài)-三重態(tài)湮滅上轉換等方面具有應用意義而得到科研工作者們越來越多的關注。過渡金屬配合物作為傳統(tǒng)三重態(tài)光敏劑，雖然系間竄越效應強，但光捕獲能力低，三重態(tài)的壽命不夠長，故其使用受到限制。所以設計滿足要求的新型三重態(tài)光敏劑是一項重要挑戰(zhàn)工作。BODIPY（Boron-dipyrromethene，氟硼吡咯）作為一種新熒光化合物，由于性能優(yōu)異受到很多關注。本文基于BODIPY發(fā)色團光捕獲能

2、力強，光穩(wěn)定性好，化學修飾位點多，且具有一定的系間竄越能力等優(yōu)點，設計合成了新型的三重態(tài)光敏劑，并通過穩(wěn)態(tài)，瞬態(tài)光譜等實驗手段，結合理論計算研究了其光物理性質，為設計光敏劑提供了理論依據。
　　基于熒光共振能量轉移（FRET）機理，將不同的BODIPY熒光團通過柔性鏈連接起來，分別得到BODIPY化合物B-BDP與S-BDP，提高了化合物的吸光能力，實現(xiàn)了可見光區(qū)寬譜帶吸收，S-BDP具有較大 Stokes位移和一定的單線態(tài)氧量子

3、產率。通過穩(wěn)態(tài)光譜證明了兩者均存在分子內由未取代的 BODIPY部分到苯環(huán)或噻吩取代的 BODIPY部分之間的單重態(tài)能量轉移，瞬態(tài)光譜觀察到了化合物S-BDP的三重態(tài)吸收，三重態(tài)壽命長達484.9μs，沒有觀察到B-BDP的三重態(tài)信號。
　　通過共軛方式將噻吩基團引入 BODIPY結構，得到了具有高效系間竄越能力的無重原子化合物BDP-1，單線態(tài)氧量子產率為58.9％。通過瞬態(tài)吸收光譜觀察到了化合物的三重態(tài)，并且得到較高的三重態(tài)量

4、子產率（ΦT=63.7％）。不含S原子（BDP-2）或噻吩基團與BODIPY中心以單鍵方式連接（BDP-3）的化合物沒有表現(xiàn)出有效的系間竄越，其中BDP-2的ΦT可忽略不計，BDP-3的ΦT為6.1％。結合理論計算證明了無重原子化合物BDP-1與BDP-2，BDP-3相比具有高效系間竄越的原因，即S原子的參與導致整個分子的最低激發(fā)態(tài)得到適中的自旋軌道耦合作用和單重激發(fā)態(tài)與三重激發(fā)態(tài)之間較小的能級差。
　　將碘代BODIPY化合物與