苯并噻二唑类配体及其金属有机骨架(MOFs)的设计、合成和性能研究

摘要

2,1,3-苯并噻二唑（BTD）既是刚性的π-共轭结构，又是吸电子基团，具有丰富的光物理光化学性质。以 BTD发色团为基础，设计合成的π-共轭或 D-A体系的BTD衍生物及其配合物，在非线性光学材料、荧光分子探针、太阳能转换及电致发光材料等领域有广阔的前景。该课题的研究是基于BTD单元优良的光学性能，设计合成新型有机荧光小分子和新颖的发光金属有机骨架（MOFs），在三阶非线性、生物荧光探针及晶态下光诱导化学反应等方面进行了探索性的研究。
　　本论文主要分为以下四个章节：
　　1、以2,1,3-苯并噻二唑（BTD）为母体合成化合物2-1和其脱氢衍生物2-2，均表现出反饱和吸收及负三阶非线性折射Re(?)特征（自散焦效应）。在引入外部金属离子后，2-1和2-2的三阶非线性性质发生改变，尤其是负Re(?)折射性能，实现了外加金属离子对有机小分子非线性光学性质的调控。
　　2、以2,1,3-苯并噻二唑（BTD）为母体合成单吡啶化的化合物3-1和双吡啶化的化合物3-2。两者均在较宽的响应范围内显示出特有的pH敏感性，并且化合物3-1可以选择性的富集于细胞内的线粒体上，进一步可作为一种依赖于线粒体功能的定量检测细胞内pH的比率探针。
　　3、选择结构类似于对苯二甲酸的2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二羧酸（H2BTDC）作为配体，合成了两个Zn(II)的新金属有机骨架MOFs，([Zn2(BTDC)2]?1.5DMF（ZBT-M1）和[Zn4(BTDC)4]?3DMF（ZBT-M2）。ZBT-M1和ZBT-M2均可以在单晶到单晶的过程中发生独特的光诱导脱羧化学反应。
　　4、以2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二羧酸（H2BTDC）作为配体，合成一个新的Cd(II)-MOF，并通过改变碱性环境与氧化石墨烯（GO）制备出两种形貌截然不同的 GO-MOF复合材料，GO-MOF-1和 GO-MOF-2。研究了两者在不同 pH下对有机染料的吸附性能。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 荧光概述

1.3 有机荧光小分子苯并噻二唑的研究概述

1.4苯并噻二唑类金属有机骨架（MOFs）材料的应用

1.5 金属有机骨架(MOFs)材料的光致变色性质

1.6 金属有机骨架(MOFs)与氧化石墨烯的复合

1.7 本课题的选题目的、意义和主要研究成果

参考文献

第二章 吡啶-苯并噻二唑衍生物及三阶非线性光学性能研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

附图

参考文献

第三章 依赖线粒体功能的吡啶-苯并噻二唑探针生物荧光成像

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

附图

参考文献

第四章 苯并噻二唑羧酸配体构筑金属有机骨架(MOFs)材料及其光诱导脱羧反应

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

参考文献

第五章 苯并噻二唑羧酸配体构筑Cd-MOFs与氧化石墨烯复合材料的性能研究

5.1 引言

5.2 实验部分

5.3 结果与讨论

5.4 本章小结

参考文献

总结论

攻读博士期间取得的成果

致谢