構型限制增強系間竄越的三重態(tài)光敏劑的研究
發(fā)布時間:2021-12-02 03:28
三重態(tài)光敏劑在光催化、三重態(tài)-三重態(tài)湮滅上轉換(TTA)等領域具有重要應用價值。常見的含重原子三重態(tài)光敏劑價格昂貴、合成難度大且穩(wěn)定性較差,重原子的生物毒性也限制了其在生命領域的應用。因此,開發(fā)新型無重原子的三重態(tài)光敏劑至關重要。電子給體-電子受體的二元化合物可以通過自旋軌道電荷轉移系間竄越(SOCT-ISC)產生三重態(tài)。這類分子結構簡單、合成難度小,通過限位基團使分子采取正交構型,能夠促進分子內電荷分離,進而提高系間竄越效率。因此,可以基于SOCT-ISC機理設計無重原子的三重態(tài)光敏劑。將共軛芳環(huán)結構引入有機發(fā)色團以增大分子內空間位阻,促使分子采取扭轉的非平面構型,并通過扭轉誘導自旋軌道耦合進而促進系間竄越。因此,通過對不同的發(fā)色團進行結構修飾以構建非平面分子,也可以設計新型無重原子的三重態(tài)光敏劑;谏鲜鰞煞N結構調控系間竄越的設計策略,本文設計了兩種具有特殊立體構型的三重態(tài)光敏劑分子。通過穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)光譜、電化學、理論計算等方法對光敏劑的光物理性質,尤其是三重態(tài)性質,進行了詳細的研究。1.Bodipy-苯乙炔基蒽二元化合物。以苯乙炔基蒽作為電子給體,以具有限位基團的四甲基Bodipy...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 三重態(tài)光敏劑與系間竄越
1.2 三重態(tài)光敏劑的分類
1.2.1 含重原子的三重態(tài)光敏劑
1.2.2 無重原子的三重態(tài)光敏劑
1.3 三重態(tài)光敏劑的應用
1.3.1 敏化單線態(tài)氧及其應用
1.3.2 三重態(tài)-三重態(tài)湮滅上轉換
1.4 選題依據及設計思想
2 Bodipy-苯乙炔基蒽電子給受體二元化合物的合成與性質研究
2.1 引言
2.2 分子設計與合成
2.2.1 分子設計
2.2.2 合成路線
2.2.3 合成步驟及結構表征
2.3 儀器與實驗方法
2.3.1 光物理性質的表征手段
2.3.2 光物理性質的研究方法
2.4 結果與討論
2.4.1 紫外-可見吸收光譜與優(yōu)化基態(tài)構型
2.4.2 溶劑極性對發(fā)光性質的影響
2.4.3 溶劑極性對單線態(tài)氧量子產率的影響
2.4.4 循環(huán)伏安測試與電子轉移
2.4.5 飛秒瞬態(tài)吸收光譜
2.4.6 納秒瞬態(tài)吸收光譜及雅布隆斯基圖
2.4.7 三重態(tài)-三重態(tài)湮滅上轉換與延遲熒光
2.5 本章小結
3 咔唑衍生物:氮雜[7]螺烯的合成與性質研究
3.1 引言
3.2 分子設計與合成
3.2.1 分子設計
3.2.2 合成路線
3.2.3 合成步驟與結構表征
3.3 儀器與實驗方法
3.3.1 光物理性質的表征手段
3.3.2 光物理性質的研究方法
3.4 結果與討論
3.4.1 紫外-可見吸收光譜、發(fā)光光譜及躍遷速率常數(shù)
3.4.2 單線態(tài)氧量子產率
3.4.3 納秒瞬態(tài)吸收光譜與三重態(tài)壽命
3.4.4 飛秒瞬態(tài)吸收光譜與系間竄越
3.4.5 密度泛函理論計算與雅布隆斯基圖
3.5 本章小結
結論
參考文獻
附錄A 部分化合物的結構表征譜圖
附錄B BDP-An的密度泛函理論計算結果
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
本文編號:3527637
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 三重態(tài)光敏劑與系間竄越
1.2 三重態(tài)光敏劑的分類
1.2.1 含重原子的三重態(tài)光敏劑
1.2.2 無重原子的三重態(tài)光敏劑
1.3 三重態(tài)光敏劑的應用
1.3.1 敏化單線態(tài)氧及其應用
1.3.2 三重態(tài)-三重態(tài)湮滅上轉換
1.4 選題依據及設計思想
2 Bodipy-苯乙炔基蒽電子給受體二元化合物的合成與性質研究
2.1 引言
2.2 分子設計與合成
2.2.1 分子設計
2.2.2 合成路線
2.2.3 合成步驟及結構表征
2.3 儀器與實驗方法
2.3.1 光物理性質的表征手段
2.3.2 光物理性質的研究方法
2.4 結果與討論
2.4.1 紫外-可見吸收光譜與優(yōu)化基態(tài)構型
2.4.2 溶劑極性對發(fā)光性質的影響
2.4.3 溶劑極性對單線態(tài)氧量子產率的影響
2.4.4 循環(huán)伏安測試與電子轉移
2.4.5 飛秒瞬態(tài)吸收光譜
2.4.6 納秒瞬態(tài)吸收光譜及雅布隆斯基圖
2.4.7 三重態(tài)-三重態(tài)湮滅上轉換與延遲熒光
2.5 本章小結
3 咔唑衍生物:氮雜[7]螺烯的合成與性質研究
3.1 引言
3.2 分子設計與合成
3.2.1 分子設計
3.2.2 合成路線
3.2.3 合成步驟與結構表征
3.3 儀器與實驗方法
3.3.1 光物理性質的表征手段
3.3.2 光物理性質的研究方法
3.4 結果與討論
3.4.1 紫外-可見吸收光譜、發(fā)光光譜及躍遷速率常數(shù)
3.4.2 單線態(tài)氧量子產率
3.4.3 納秒瞬態(tài)吸收光譜與三重態(tài)壽命
3.4.4 飛秒瞬態(tài)吸收光譜與系間竄越
3.4.5 密度泛函理論計算與雅布隆斯基圖
3.5 本章小結
結論
參考文獻
附錄A 部分化合物的結構表征譜圖
附錄B BDP-An的密度泛函理論計算結果
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
本文編號:3527637
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