一类硫氮杂环化合物的光学特性及在微环境检测中的应用

摘要

近年来,已证明硫氮芳香杂环 D-A 型化合物有不同程度的光、电活性及生物活性,预示此类化合物具有光学材料、生物探针的潜力。本课题研究含不同取代基的5H-2, 3-二硫杂-5,7-二氮杂环戊二烯并[c,d]茚一1, 4-二甲酸二乙酯在不同微环境下的光学变化,探索化合物在不同的极性,金属离子,酸碱等微环境下作为光学材料、金属离子探针的潜力。借助光谱技术,检测此类硫氮杂环化合物在不同的极性,金属离子,酸碱等微环境下的自身光物理性质。结合化合物的相关理论研究,对各化合物结构进行优化,在此基础上, 进一步优化化合物与不同微环境中分子的复合物的结构, 分析化合物结构相关数据。结合实验和理论计算,科学解释光谱现象。含有硫杂戊二烯并茚结构的化合物6-苯胺基-5H-2, 3-二硫杂-5,7-二氮杂环戊二烯并[c,d]茚一1, 4-二甲酸二乙酯(AO)的结构与溶剂密切相关,实验结合理论研究表明,在66~70%H2O/DMSO中,化合物形成J-聚集体。因此,溶剂可以主导化合物的结构和光谱性质。此结论对化合物在光电化学领域中的应用有重要的指导作用。实验证明,含芳香性的取代基的三个化合物,均在不同比例相同溶剂体系中出现了聚集态,并且在不同的浓度和温度的变化下呈现相似的变化,而含异丙基的第四个化合物则没有此现象,进一步印证了J-聚集的结构特点。AO在50%H2O/DMSO的溶液中去质子化后能与金属离子发生作用,在同一体系中,在其他金属离子(1.5×10-4M)存在时加入Ag+离子(7.5×10-5M)后发现荧光强度急剧减弱,从而可知其他金属离子不会干扰该体系对Ag+的特异性识别。AO在50%H2O/THF体系去质子化后与痕量的Ag+发生作用,通过线性方程可得该方法检测Ag+的检测限为8.07×10-8 M,由此可实现对Ag+的高灵敏检测。

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引言

1综述

1.1硫氮杂环化合物的结构，性质和应用

1.2化合物的聚集类型，性质和应用

1.3硫氮杂环化合物对金属离子的识别及其研究进展

1.4 论文内容

2化合物AO在H2O/DMSO中的聚集效应

2.1 引言

2.2 实验材料

2.3 实验方法

2.4 结果与分析

2.5结论

3基团对5H-2,3-二硫杂-5，7-二氮杂环戊二烯并[cd]茚聚集态的影响

3.1引言

3.2 实验材料

3.3 实验方法

3.4 结果与分析

3.5 结论

4化合物AO在非聚集状态时的金属离子识别及应用

4.1 引言

4.2实验材料

4.3 实验方法

4.4 结果与分析

4.5结论

5化合物AO在H2O/THF体系中的光谱性质研究及应用

5.1引言

5.2实验材料

5.3 实验方法

5.4 结果与分析

5.5结论

参考文献

6 总结

6.1硫氮杂环化合物的聚集效应

6.2硫氮杂环化合物对金属离子的识别

致谢

附录：攻读硕士学位期间发表的部分学术论著