蒽醌乙烯基乙基咔唑，并对该化合物的光物理行为进行了研究。发现化合物的发光行为强烈地依赖于溶剂的极性，随着溶剂极性增大，荧光光谱的最大发射峰有明显的红移，该化合物激发态和基态的偶极矩差值∆为，发生了从给体咔唑基上的原子向两端受体蒽醌上的羰基的分子内电荷转移。第三章，利用乙基咔唑甲醛和氨基蒽醌合成并表征了蒽醌乙烯基乙基咔唑，研究了蒽醌乙烯基乙基咔唑与的相互作用。利用不同温度下所得荧光数据，计算出结合常数，并推断得出二者间的猝灭作用为静态猝灭而非动态猝灭。热力学数据表明，蒽醌乙烯基乙基咔唑的与的结合属于自发的，并且二者间相互结合力主要为静电力作用，发生了非辐射能量转移。第四章，利用邻甲酚酞络合剂合和乙基咔唑甲醛合成了，二，二乙酸甲胺基，二乙基咔唑乙烯基酚酞，并用荧光滴定和紫外滴定测定了其与的作用，以为猝灭剂，考察了体系中有无存在时，该化合物荧光被猝灭的情况，通过计算说明了二者的结合是自发的，结合方式是嵌插和沟槽相混合的模式。关键词咔唑衍生物分子内电荷转移牛血清白蛋白小牛胸腺万方数据万方数据万方数据第章引言第章引言前言近年来，有机共轭化合物由于在发光领域和非线性光学领域具有广泛的应用，越来越受到广大科研工作者的关注，是当前的研究热点之。有机共轭化合物般是指具有共轭的化合物，有单双键交替的结构，共轭现象就是分子轨道发生电子离域，因而导致相邻原子之间的单键与双键出现键长平均化，分子能量降低的现象，具有光电活性能量转换和电子传输的作用。具有光电转换功能的有机化合物通常是富含原子原子原子和结构上具有较大共轭体系大的光子吸收截面和强的分子内或分子间电荷转移的有机分子。电荷转移的概述早在年，课题组就提出了电荷转移概念。电荷转移是个光化学过程，即在有光的诱导下，化合物的电子给体简写或电子受体简写被激发，然后发生的化合物内和化合物间的电子转移过程。电荷转移的类型通常有两种，即分子内电荷转移，简写为和分子间电荷转移，简写为。电子从个分子的个原子转移到另个原子上，或是从个分子转移到另个分子上，其对应的过程分别为分子内电荷转移和分子间电荷转移，。根据电荷转移理论，如果电子给体与电子受体因电荷转移相互作用而形成的稳定的复合物，那么这个复合物称为电荷转移络合物，简称如果正负电荷完全分离，分别形成阳离子自由基和阴离子自由基，那么这过程称为光诱导电子转移反应，简称。电荷转移体系受光诱导后，既可以激发给体，也可以激发受体，无论激发或是，都能使电荷发生分离，从而形成态，由于态是极不稳定的，将重新返回基态。整个体系中激发到最低空轨道上的电子跃迁返回最高占据轨道导致发光现象。万方数据三种咔唑衍生物的合成及其应用研究图光诱导电子转移过程分子内电荷转移的原理分子内电荷转移是指发生在同个分子内的不同基团之间的电荷转移反应，即在同个化合物分子中同时存在着电子给体简写和电子受体简写，在光的激发下，化合物分子内部发生电子从给体向受体转移的光物理过程。分子内电荷转移通常主要有两种模型，种是分子内扭曲电荷转移，另种是平面内电荷转移。分子内扭曲电荷转移在年首次提出的分子内扭曲电荷转移的概念，该理论的实验基础是二甲基氨苯甲腈及其衍生物的光物理性质的研究。在实验中，不同位的甲基取代物在不同极性的溶剂中表现出了不同的荧光现象，对于邻位甲基取代物有个荧光带，间位取代物存在两个荧光带。这种异常现象，还与其分子结构有关，对于邻位甲基取代的分子，由于甲基与甲基之间存在空间位阻效应，分子中电子给体二甲胺基和电子受体氰基苯基团之间趋向于垂直，形成态，原来的态荧光被猝灭，因此分子表现出单的荧光带，而对于间位的甲基取代物，由于其空间位阻效应很小，分子受甲基的影响也不大，出现了与双重荧光现象。由此实验提出了理论，该理论认为，态的电子给体和电子受体之间是相互垂直的。此时，分子内的共轭会被打断，电荷转移变得更加容易，激发态表现出较大的偶极矩，。万方数据第章引言图分子内扭转电荷转移模型平面分子内电荷转移在同样的实验中，等人认为二甲基氨苯甲腈及其衍生物中分子内电荷转移的主要原因是分子结构的平面化，提出了平面化分子内电荷转移理论。这种理论认为，受光激发后，电荷转移的发生会使得化合物中的电子给体和电子受体之间的耦合作用加强，分子内电荷转移的过程中，电子给体氮原子由杂化向杂化转化，使得分子的结构进步趋于平面化，从而更有利于电荷转移的发生。这种理论的缺陷在于，不能解释垂直构象上的异常荧光带是如何发生的。该理论有待进步的探索。咔唑衍生物的研究现状咔唑是富含电子的不饱和稠杂环化合物，它具有类似共轭烯烃的结构，拥有比较好的电子传输性能和优良的发光特性等物理化学性质，是类非常重要的化学原料。咔唑类化合物易于进行结构修饰，在咔唑环上可方便地引入各种功能基。咔唑衍生物是在咔唑分子的些位置引入特定的功能基团从而得到的具有新功能的化合物，利用咔唑独特的光电性能，来设计和合成有机共轭化合物，其中多利用分子内电荷转移过程设计咔唑衍生物。化合物的设计特点是通过个共轭桥连接强的荧光分子，通常有等几种类型，其中为电子给体，为电子受体，为共轭桥。分子中带有给体和受体基团的共轭化合物具有光诱导电荷转移性质，可以作为有机分子电子学功能材料，如光电转化材料有机非线性光学材料光电子信息存储材料荧光探针生物分子识别和标记等领域备受研究者们的青睐。研究他们的光物理性质，从分子水平上认识光诱导电荷转移作用，对于理解他们的功能性质和应用探索都是十分重要的。万方数据三种咔唑衍生物的合成及其应用研究有机光电材料年课题组利用合成了种发红色磷光的铱配合物，见图，通过研究它们的光物理电化学和电致发光性能，发现该化合物在磷光有机发光二极管方面有不可估量的应用前景图红色发光铱配合物的磷光有机发光二极体年课题组合成了类咔唑树状分子，见图通过使用咔唑树状分子的端盖，能够减少结晶和保留的平面的高发光能力，在固态荧光以及改善材料热稳定性的情况下，这些树枝状显示个明亮的红色荧光，并能形成形态稳定的无定形薄膜，使用这些材料作为空穴传输性非掺杂发射体和作为空穴结构简单的溶液处理的有机发光二极管阻挡层发出稳定的红色围绕，实验结果表明该化合具有高亮度的色彩纯度。图咔唑树状分子的红光示意图万方数据第章引言年课题组设计合成了两种发深蓝色荧光的光电材料，该两种合物的结构见图，该化合物是用富含电子咔唑和砜设计合成的咔唑衍生物，实验表明利用取代基效应可以调控电荷转移和局部激发，从而让化合物来发高效率的蓝色荧光，通过进步的改进和测试，该化合物有望在材料方面推广应用。图两种深蓝色化合物的结构图荧光离子探针荧光传感器在离子识别方面表现出优异性能，迅速成为现代分析化学的前沿研究领域之，而基于分子内电荷转移原理进行荧光传感器的设计是种比较常见的方法。目前此类荧光传感器已广泛应用于离子的识别。典型的荧光分子探针是由荧光基团与识别基团直接相连构成，在荧光基团的两边分别连有吸电子基团电子受体与供电子基团电子给体，并且供电子基或吸电子基本身又充当荧光基团或识别基团的部分。当荧光团被光激发后，会进步增加分子内从电子给体到电子受体的电荷转移。当识别基团与客体结合后，会对荧光团的推−拉电子体系产生影响增强或减弱电荷转移。随之发生的荧光团偶极距的变化，会导致荧光光谱的变化。年课题组利用咔唑设计了种氢键探针即甲氧基氧代，四氢咔唑，见图，在均相环境以及乙腈水和乙醇水二元混合物中，通过自组装或成簇，该探针能敏感地感受所处氢键环境的变化，表现出的是其光物理性质量子产率，处于激发态的寿命，的显著变化，它们是主要的非水性和水性介质分别该类探针对检测氢键有定的意义。万方数据届硕士学位论文三种咔唑衍生物的合成及其应用研究作者姓名李晋增指导教师李俊芬副教授李笃信教授学科专业分析化学研究方向分子光谱分析培养单位化学化工学院学习年限年月至年月二〇四年六月万方数据万方数据山西大学届硕士学位论文三种咔唑衍生物的合成及其应用研究作者姓名李晋增指导教师李俊芬副教授李笃信教授学科专业分析化学研究方向分子光谱分析培养单位化学化工学院学习年限年月至年月二〇四年六月万方数据，万方数据承诺书承诺书本人郑重声明所呈交的学位论文，是在导师指导下独立完成的，学位论文的知识产权属于山西大学。如果今后以其他单位名义发表与在读期间学位论文相关的内容，将承担法律责任。除文中已经注明引用的文献资料外，本学位论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。作者签名年月日万方数据学位论文使用授权声明学位论文使用授权声明本人完全了解山西大学有关保留使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关机关或机构送交论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印缩印或扫描等手段保存汇编学位论文。同意山西大学可以用不同方式在不同媒体上发表传播论文的全部或部分内容。保密的学位论文在解密后遵守此协议。作者签名导师签名年月日万方数据目录中文摘要第章引言前言电荷转移的概述分子内电荷转移的原理分子内扭曲电荷转移平面分子内电荷转移咔唑衍生物的研究现状有机光电材料荧光离子探针生物大分子探针咔唑衍生物与蛋白质作用的研究咔唑衍生物与相互作用的研究本论文的立题背景主要研究内容及创新点本论文的立题背景研究内容创新点参考文献第二章，二蒽醌乙烯基乙基咔唑的合成表征及光谱性质研究前言实验部分试剂与仪器合成步骤乙基咔唑的合成乙基咔唑，二甲醛的合成，二蒽醌乙烯基乙基咔唑的合成荧光光谱扫描原料与产物的荧光光谱万方数据，二蒽醌乙烯基乙基咔唑溶剂化效应光谱测定结果与讨论化合物的表征原料与产物的荧光光谱比较溶剂化效应光谱图溶剂化效应结论参考文献第三章蒽醌乙烯基乙基咔唑的合成与的相互作用前言实验部分试剂与仪器合成步骤荧光光谱扫描结果与讨论产物的核磁谱图解析荧光滴定光谱结合常数和结合位点数能量转移结论参考文献第四章，二，二乙酸甲胺基，二乙基咔唑乙烯基酚酞的合成及其与的相互作用前言实验部分试剂与仪器实验内容的合成方法及步骤紫外吸收滴定荧光滴定万方数据猝灭效应离子强度的影响变性实验温度对荧光光谱的影响实验结果与讨论的核磁谱图解析紫外吸收滴定光谱荧光滴定光谱猝灭效应离子强度的影响变性实验荧光猝灭机理结论参考文献硕士期间取得的研究成果致谢个人简况