【摘要】：氟硼二吡咯類(boron dipyrromethene,又稱吡咯二甲叉)衍生物是以BODIPY核為基本單元的一類染料,近年來這類染料由于具有較大的摩爾消光系數(shù)ε,較高的熒光量子產(chǎn)率Φ等優(yōu)良的光物理性能而得到廣泛的探索和研究。本文探索了單三聚氯氰核三BODIPY結(jié)構(gòu)、雙三聚氯氰核多BODIPY結(jié)構(gòu)以及帶香豆素的三枝BODIPY結(jié)構(gòu)染料的合成,并初步探索了BODIPY-香豆素體系的能量轉(zhuǎn)移效率,設(shè)計(jì)了三條路線,成功得到7種全新的目標(biāo)產(chǎn)物,通過核磁、質(zhì)譜和紅外等進(jìn)行了表征分析。本文探索得到以下結(jié)論:1.以乙二胺的兩個(gè)胺基作為親核基團(tuán)分別進(jìn)攻含單BODIPY結(jié)構(gòu)或雙BODIPY結(jié)構(gòu)三聚氯氰的第三只氯,實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)三聚氯氰核染料互相結(jié)合的目的,使吸收波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)達(dá)到了一定程度的紅移,并初步的優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)方案使反應(yīng)時(shí)間縮短和產(chǎn)率提高。2.一次性在三聚氯氰上引入三個(gè)對(duì)羥基苯甲醛,進(jìn)而通過縮合,氧化,配位合成了三BODIPY核染料,并嘗試在其中某個(gè)BODIPY結(jié)構(gòu)上引入一個(gè)碘原子,由于產(chǎn)物極性相差較小及產(chǎn)率等原因,最終產(chǎn)物難以提純。3.三聚氯氰上引入香豆素之后,產(chǎn)物的溶解性普遍很差,于是先在三聚氯氰上引入一個(gè)增溶性的BODIPY結(jié)構(gòu),再依次引入兩個(gè)香豆素,成功的得到目標(biāo)產(chǎn)物。4.香豆素-BODIPY結(jié)構(gòu)的染料能發(fā)生能量轉(zhuǎn)移,但轉(zhuǎn)移效率不高。
【圖文】：

圖 1.1 熒光產(chǎn)生的機(jī)理圖熒光是自然界中的一種輻射發(fā)光現(xiàn)象，當(dāng)一定波長(zhǎng)的光照射到能發(fā)射熒光的物質(zhì)時(shí)，該物質(zhì)從基態(tài)被激發(fā)到激發(fā)態(tài)并立即從激發(fā)態(tài)退激發(fā)返回到基態(tài)，在激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)的過程中，該物質(zhì)能發(fā)出比入射光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的出射光[11]。當(dāng)入射光被移走時(shí)，該物質(zhì)也會(huì)停止發(fā)射出射光。具有這種性質(zhì)的出射光叫做熒光，能發(fā)射熒光的物質(zhì)叫做熒光物質(zhì)[12]。熒光物質(zhì)從基態(tài)被激發(fā)到激發(fā)態(tài)以后會(huì)有兩種方式去活化回到基態(tài)，即：輻射躍遷和非輻射躍遷。其中熒光、延遲熒光和磷光由輻射躍遷產(chǎn)生，而非輻射躍遷的形式有振動(dòng)弛豫、內(nèi)轉(zhuǎn)換、外轉(zhuǎn)換、系間跨越等。作為一種新興的分析技術(shù)，熒光分子探針由于具有許多其他分析技術(shù)不具有的優(yōu)點(diǎn)而受到了眾多科研工作者的推崇。它的分析機(jī)理為識(shí)別基團(tuán)與待檢測(cè)物質(zhì)結(jié)合前后引起熒光基團(tuán)光物理性能的變化，這些光物理性能的變化具體表現(xiàn)為:顏色的變化、光譜的移動(dòng)、熒光強(qiáng)度的增強(qiáng)或者減弱等。顯然這些變化是不難被人眼和儀器所識(shí)別的，因此這些也是科研工作者在設(shè)計(jì)熒光探針時(shí)廣泛運(yùn)用的。1.2.2 影響熒光強(qiáng)度的因素?zé)晒馐悄馨l(fā)射熒光的物質(zhì)被激發(fā)后再去激發(fā)產(chǎn)生的[13]，且熒光物質(zhì)的激發(fā)與去激發(fā)過程都

預(yù)期產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)及核磁1HNMR 如下圖3.4：圖 3.4 驗(yàn)證單碘代產(chǎn)物的1HNMR 譜圖在圖 3.4 中，化學(xué)位移 5.98ppm 處是 BODIPY 結(jié)構(gòu) 2.6 位上的 H，7.3ppm 左右為苯環(huán)上的H，2.56ppm 和 1.46ppm 處各有 2.4 二甲基上甲基的 18 個(gè) H 。但 BODIPY 2.6 位的 H 與苯環(huán)上H 之比為 5:13 是小于只有一取代的產(chǎn)物 5:12 的，其它地方的 H 數(shù)符合預(yù)期，這說明分離出來的紫黑色物質(zhì)為混合物，該反應(yīng)有多取代產(chǎn)物生成。因?yàn)樵摋l件下的反應(yīng)產(chǎn)率本來就低，且產(chǎn)物的分子量比較大，上一個(gè)碘取代與上多個(gè)碘取代的產(chǎn)物之間相互極性相差不大，因此難以分離，，所以采用三 BODIPY 核染料進(jìn)行單碘化不適用。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ617.3

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本文編號(hào)：2663391