嘧啶衍生物有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合雙光子熒光材料的設(shè)計(jì)及構(gòu)效關(guān)系.pdf

1、雙光子誘導(dǎo)熒光材料是非線(xiàn)性領(lǐng)域應(yīng)用范圍最廣的材料之一,它的研究已經(jīng)涉及到化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)等諸多學(xué)科,引起了人們極大的興趣。本論文在全面調(diào)研國(guó)內(nèi)外雙光子熒光材料的研究歷史和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)、合成了多種新型有機(jī)嘧啶衍生物及其有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合材料。從理論和實(shí)驗(yàn)上研究了所得材料的單、雙光子光學(xué)性質(zhì),并進(jìn)行了此類(lèi)雙光子材料的應(yīng)用探索,得到了一系列有價(jià)值的結(jié)果。主要研究?jī)?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(gòu)及光物理

2、性質(zhì)
　　運(yùn)用綠色合成方法(改進(jìn)的Knoevenagel縮合反應(yīng)),簡(jiǎn)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(xué)手段對(duì)化合物進(jìn)行了表征,解析了其中五種化合物的單晶結(jié)構(gòu);利用密度泛函量化計(jì)算對(duì)所有化合物進(jìn)行了電子結(jié)構(gòu)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(xué)性質(zhì)等,并進(jìn)行了雙光子光漂白數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

3、的應(yīng)用探索。理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,討論了結(jié)構(gòu)與性能的相關(guān)性。
　　二、系列2-巰甲基嘧啶衍生物對(duì)金屬離子的識(shí)別特性
　　以2-巰甲基嘧啶衍生物為光化學(xué)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(shí)別Cu2+的單光子光化學(xué)傳感器、一種識(shí)別Fe3+的單光子光化學(xué)傳感器和一種識(shí)別Cu2+的雙光子光化學(xué)傳感器。利用密度泛函量化計(jì)算對(duì)傳感器識(shí)別金屬離子的機(jī)理進(jìn)行了模擬,結(jié)果表明增強(qiáng)金屬離子誘導(dǎo)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(xué)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(lèi)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(shè)計(jì)、合成了兩種2-羥基嘧啶衍生物配體,通過(guò)核磁、質(zhì)譜和單晶衍射等表征手段確定了配體的結(jié)構(gòu),采用理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,詳細(xì)地研究了配體的單、雙光子光物理性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上,選擇光物理性質(zhì)綜合指標(biāo)優(yōu)秀的配體,進(jìn)行了具有去溶劑化效應(yīng)性質(zhì)配合物的組裝。初步探討了配