嘧啶衍生物有機-無機復合雙光子熒光材料的設計及構效關系.pdf

1、雙光子誘導熒光材料是非線性領域應用范圍最廣的材料之一,它的研究已經(jīng)涉及到化學、物理學、生物學等諸多學科,引起了人們極大的興趣。本論文在全面調(diào)研國內(nèi)外雙光子熒光材料的研究歷史和現(xiàn)狀的基礎上,設計、合成了多種新型有機嘧啶衍生物及其有機/無機復合材料。從理論和實驗上研究了所得材料的單、雙光子光學性質(zhì),并進行了此類雙光子材料的應用探索,得到了一系列有價值的結(jié)果。主要研究內(nèi)容如下:
　　一、系列彎曲型2-巰甲基嘧啶衍生物的合成、結(jié)構及光物理

2、性質(zhì)
　　運用綠色合成方法(改進的Knoevenagel縮合反應),簡潔高效地合成了8種新型的多極化嘧啶衍生物,利用現(xiàn)代譜學手段對化合物進行了表征,解析了其中五種化合物的單晶結(jié)構;利用密度泛函量化計算對所有化合物進行了電子結(jié)構和電荷轉(zhuǎn)移模型的研究,發(fā)現(xiàn)從HOMO到LUMO的躍遷,是典型的π-π*躍遷和電荷轉(zhuǎn)移躍遷加和的結(jié)果。系統(tǒng)地研究了化合物在普通介質(zhì)、離子液體和凝聚態(tài)下的單、雙光子吸收,電化學性質(zhì)等,并進行了雙光子光漂白數(shù)據(jù)存儲

3、的應用探索。理論與實驗相結(jié)合,討論了結(jié)構與性能的相關性。
　　二、系列2-巰甲基嘧啶衍生物對金屬離子的識別特性
　　以2-巰甲基嘧啶衍生物為光化學傳感器,分別研究它們與16種金屬離子作用后的單、雙光子光物理性質(zhì)變化,獲得了兩種識別Cu2+的單光子光化學傳感器、一種識別Fe3+的單光子光化學傳感器和一種識別Cu2+的雙光子光化學傳感器。利用密度泛函量化計算對傳感器識別金屬離子的機理進行了模擬,結(jié)果表明增強金屬離子誘導所引起的電

4、子給體與電子受體之間的相互作用是影響光化學傳感器單、雙光子光物理性質(zhì)變化的重要因素。
　　三、2-羥基嘧啶衍生物類配體的合成、表征和光物理性質(zhì)研究及其配合物組裝探索
　　設計、合成了兩種2-羥基嘧啶衍生物配體,通過核磁、質(zhì)譜和單晶衍射等表征手段確定了配體的結(jié)構,采用理論與實驗相結(jié)合的方法,詳細地研究了配體的單、雙光子光物理性質(zhì)。在此基礎上,選擇光物理性質(zhì)綜合指標優(yōu)秀的配體,進行了具有去溶劑化效應性質(zhì)配合物的組裝。初步探討了配