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三苯胺衍生物的合成及单双光子性能研究

2020-12-14阅读(574)

三苯胺衍生物的合成及单双光子性能研究

论文摘要

本课题主要合成一种具有“D-π-A”结构特征的新型三苯胺类衍生物（TBA-SCM）。验证了TBA-SCM能与伯胺基团发生快速的键合,失去琥珀酰胺基,形成酰胺基的结构特点。通过系统测试所合成的以上化合物的光谱性质,分别研究了化合物的线性光学性能（紫外-可见吸收光谱和荧光光谱）、双光子性能（双光子荧光）和对β-环糊精、人体必须氨基酸和PAMAM的荧光传感性能,研究表明:1. TBA-SCM在不同溶剂中、在不同浓度下的吸收和发射光谱表明该化合物在一定程度上会出现荧光淬灭现象。此外,化合物经β-环糊精包络后,β-CD能有效地遏制了TBA-SCM分子旋转扭曲,大大提高其共平面性从而使发光强度得到明显提高。由于从极性环境到非极性环境TBA-SCM的发射光明显不同,具有对微环境性质的敏感性,故可作为荧光探针。2.证实了TBA-SCM很容易失去琥珀酰胺基,与伯胺基团实现瞬时键合,形成新的化合物。在对人体必须氨基酸的荧光检测过程中,发现TBA-SCM只对赖氨酸和精氨酸具有很好的选择性和灵敏性,表现为荧光增强,光谱移动等。因此可以作为荧光探针,制成氨基酸类物质的荧光传感器,在生物医学研究、临床检验和食品检测中具有广阔的应用前景。3.研究结果证实了利用PAMAM树枝状分子表面官能团与发光小分子自组装,构筑用“化学合成法”难以获得的高“代数”树枝形分子,以达到双光子上转换荧光的增强是一条新的途径。发光分子（TBA-SCM）注入量的增大,TBA-PAMAM树枝分子的单光子荧光出现浓度淬灭,而双光子荧光强度则明显增高。这是由于组装体中发光分子增多,偶极子数目增多,促进了TBA-PAMAM分子内电荷转移程度,使得双光子吸收导致的上转换荧光增强。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 有机非线性材料
  • 1.2.1 非线性光学
  • 1.2.2 非线性光学材料
  • 1.2.3 电子转移与电荷转移理论
  • 1.2.4 非线性光学材料的应用
  • 1.3 双光子吸收材料及其应用
  • 1.3.1 双光子吸收概念
  • 1.3.2 双光子过程的理论描述
  • 1.3.3 双光子吸收的应用
  • 1.3.4 双光子吸收材料的研究进展
  • 1.4 分子荧光传感器
  • 1.4.1 分子荧光传感器的组成
  • 1.4.2 分子荧光传感器的设计原理
  • 1.4.3 荧光化学传感器在环境监测中的应用
  • 1.5 树枝状化合物
  • 1.5.1 树枝状大分子概述
  • 1.5.2 树枝状分子的双光子吸收特性
  • 1.6 本论文的目的和研究内容
  • 参考文献
  • 第二章 新型胺类衍生物 TBA-SCM 的合成、单/双光子荧光性质及被 β-环糊精包络前后的光学行为研究
  • 2.1 材料合成部分
  • 2.1.1 主要化学药品和仪器
  • 2.1.2 合成步骤
  • 2.1.3 发光小分子TBA-SCM 的光谱测试溶液的配置
  • 2.1.4 β-环糊精包络有机物溶液的配置
  • 2.2 线性光学性质的研究
  • 2.2.1 发光小分子TBA-SCM 在不同浓度下的光谱性质
  • 2.2.2 发光小分子TBA-SCM 在不同溶剂中的光谱性质
  • 2.2.3 发光小分子TBA-SCM 的荧光寿命研究
  • 2.3 非线性光学性质的研究
  • 2.4 β-环糊精包络TBA-SCM 前后对荧光光谱的影响
  • 2.5 本章小结
  • 参考文献
  • 第三章 新型胺类荧光探针对氨基酸的荧光行为检测研究
  • 3.1 材料合成部分
  • 3.1.1 主要化学药品和仪器
  • 3.1.2 合成步骤
  • 3.2 TBA-SCM 对氨基酸具有荧光选择性能的研究
  • 3.2.1 TBA-SCM 和 TBA-SCM/赖氨酸光谱性质比较
  • 3.2.2 发光小分子TBA-SCM 与氨基酸在不同配比下的荧光光谱图
  • 3.2.3 未加β-CD 之前TBA-SCM 对赖氨酸具有选择性
  • 3.2.4 β-环糊精包络TBA-SCM 对荧光光谱的影响
  • 3.2.5 加入β-CD 后TBA-SCM 对精氨酸具有选择性
  • 3.3 TBA-SCM 对氨基酸具有荧光灵敏性能的研究
  • 3.3.1 TBA-SCM 对赖氨酸荧光灵敏性能的研究
  • 3.3.2 TBA-SCM 对精氨酸荧光灵敏性能的研究
  • 3.4 本章小结
  • 参考文献
  • 第四章 三苯胺-PAMAM 树枝分子的单/双光子荧光增强
  • 4.1 材料合成部分
  • 4.1.1 主要化学药品和仪器
  • 4.1.2 n:1 （n=1, 2, 3, 4） 组装体的配制
  • 4.2 结果与讨论
  • 4.2.1 PMAM（3G）树枝分子与TBA-SCM 发光分子光谱性质
  • 4.2.2 TBA-PAMAM 树枝分子的单/双光子荧光增强
  • 4.3 本章小结
  • 参考文献
  • 第五章 全文总结
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 致谢

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