水杨酸-2’-乙基己基酯在胶束体系中的光谱性质和增溶位点

水杨酸-2’-乙基己基酯在胶束体系中的光谱性质和增溶位点

论文摘要

从Lippert发现一些特殊结构的化合物具有发射双重荧光的现象以来,人们对双重荧光的研究不断深入,并设计合成了多种高效发光机理不同的双重荧光体,实验证明,双重荧光对荧光体所处环境具有依赖性,因此不同的双重荧光体被应用到各个领域,如分子认别、传感器、溶剂极性、紫外线吸收等,水杨酸-2′-乙基己基酯(EHS)是一种具有分子内质子转移(ESIPT)荧光的双重荧光体,被广泛应用于防晒化妆品中。本论文研究了水杨酸-2′-乙基己基酯的分子内质子转移双重荧光对有机溶剂和表面活性剂环境的依赖性,对水杨酸-2′-乙基己基酯分子内氢键、分子间氢键荧光性质进行了实验证明,论证了水杨酸-2′-乙基己基酯增溶于不同胶束中的增溶位点和荧光的变化特性,证明难溶于水的水杨酸-2′-乙基己基酯可以增溶于表面活性剂胶束中,EHS分子插入到胶束的栅栏层中,柔性和疏水的2′-乙基己基碳链朝向胶束内核,而刚性水杨酸基则位于或靠近由极性头基团构成的胶束外壳层中。增溶有利于提高EHS分子对紫外光的吸收能力,结合位点周围微环境有利于分子内氢键的形成,表现出ESIPT荧光的大大增强,有效地将吸收的紫外光转化为可见光,为水杨酸-2′-乙基己基酯做为紫外吸收防晒剂的应用提供了一定的数据参考。第一章:简述了具有双重荧光体物质的化学结构和发光机理以及表面活性剂的结构特征、分类及增溶原理,对化学防晒类化妆品的防晒原理、研究和发展水平及应用前景作了综述。第二章:考察了水杨酸-2′-乙基己基酯(EHS)在不同有机溶剂中的荧光光谱和紫外吸收光谱,结果表明,EHS可生成分子问氢键和分子内氢键两种型体,对应发出分子间氢键和激发态分子内质子转移(ESIPT)双重荧光,EHS的双重荧光对溶剂有依赖性。第三章:考察了水杨酸-2′-乙基己基酯(EHS)在非离子表面活性剂Triton X-100R中的吸收光谱和荧光光谱。结果表明,EHS可增溶于Triton X-100R胶束中,柔性的疏水的2′-乙基己基碳链朝向胶束内核,插入栅栏层中,而刚性的水杨酸基伸向胶束-水界面,在不同的介质中EHS荧光性质发生变化,增溶在Triton X-100R胶束中的EHS易生成分子内氢键,生成激发态分子内质子转移(ESIPT)荧光。激发态分子以发射可见光和非辐射的方式去活化,发射出的ESIPT荧光显著增强。第四章:考察了阳离子、非离子和阴离子表面活性剂存在下水杨酸-2′-乙基己基酯(EHS)的吸收光谱和激发态分子内质子转移(ESIPT)荧光光谱,结果表明,EHS可增溶在胶束中,2′-乙基己基碳链朝向胶束内核,而水杨酸基朝向胶束-水界面;胶束环境有利于EHS分子对紫外光的吸收和分子内氢键的形成,从而使ESIPT荧光大大增强,激发态分子以发射可见光和非辐射去活化方式衰减;并根据EHS和表面活性剂分子的结构和大小,解释了EHS分子在胶束中的结合位点,荧光猝灭和酯水解的光谱测量进一步为此结合位点提供了佐证。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 水杨酸-2′-乙基己基酯双重荧光性质与在紫外线吸收方面的研究进展
  • 1.双重荧光概述
  • 2.EHS的双重荧光特征与影响荧光的因素
  • 2.1 EHS的结构特征
  • 2.2 EHS的双重荧光性质
  • 2.3 EHS双重荧光的影响因素
  • 3.表面活性剂
  • 3.1 表面活性剂的结构特征及分类
  • 3.2 表面活性剂的增溶作用
  • 4.紫外线对人体影响与紫外线吸收剂的研究进展
  • 4.1 紫外线及其对人体的伤害作用
  • 4.2 防晒剂的作用机理
  • 4.3 紫外线吸收剂及防晒剂的研究现状
  • 5.防晒剂的发展趋势
  • 6.立题背景
  • 参考文献:
  • 第二章 水杨酸-2′-乙基己基酯在有机溶剂中的荧光性质
  • 1 引言
  • 2.实验方法
  • 2.1 仪器与试剂
  • 2.2 实验方法
  • 3.结果和讨论:
  • 3.1 EHS在环己烷、乙醚、乙腈、甲醇、二甲亚砜中的荧光光谱
  • 3.2 EHS在环己烷、乙醚、乙腈、甲醇、DMSO中的紫外吸收光谱
  • 4、乙腈、正庚烷、二氯甲烷、环己烷中的荧光光谱'>3.3 EHS在CCL4、乙腈、正庚烷、二氯甲烷、环己烷中的荧光光谱
  • 3.4 正丙醇、异丙醇、乙醇、甲醇中的荧光与紫外图谱
  • 2O、MeOHH2O的荧光光谱'>3.5 EHS在DMSO—H2O、MeOHH2O的荧光光谱
  • 3.6 不同稀浓度EHS在水溶液中的紫外光谱
  • 4.结论
  • 参考文献:
  • 第三章 水杨酸-2′-乙基己基酯在TRITON-XR中的增溶作用及荧光性质
  • 1.引言
  • 2 实验部分
  • 2.1 仪器与试剂
  • 2.2 实验方法
  • 3.结果与讨论
  • 3.1 有机溶剂中的ESIPT荧光
  • 3.2 胶束溶液中的ESIPT荧光
  • 3.3 EHS在胶束中的增溶
  • 3.4 胶束溶液中ESIPT荧光的猝灭
  • 3.5 EHS与表面活性剂的分子结构及大小估算
  • 4 结论:
  • 参考文献:
  • 第四章 水杨酸-2′-乙基己基酯在胶束中的结合位点
  • 1 实验部分
  • 1.1 仪器与试剂
  • 1.2 实验方法
  • 2 结果与讨论
  • 2.1 有机溶剂中ESIPT荧光
  • 2.2 胶束溶液中EHS的增溶
  • 2.3 胶束中的ESIPT荧光
  • 2.4 胶束溶液中ESIPT荧光猝灭
  • 2.5 胶束溶液中酯水解
  • 2.6 胶束中的氧化
  • 2.7 EHS在胶束中的增溶位点
  • 3.结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  • 相关论文文献

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