α,ω-二取代二苯多烯紫外吸收光谱规律研究

摘要

建立分子结构与化合物光学性能之间的定量关系是设计并合成有机光学功能材料的基础。α,ω-二取代二苯多烯化合物(DPPs)作为一类重要的有机共轭化合物,由于具有良好的光学性能而备受关注。化学工作者对其非线性光学性能和荧光发射光谱进行了大量的研究。我们知道,化合物的非线性光学以及荧光发射光谱都是受到吸收光波激发后的性能,因而了解DPPs的紫外-可见吸收光谱变化规律同样也具有重要的理论意义和实用价值。
　　从分子结构上看,DPPs(p-X-Ph(CH=CH)n-Ph-Y-p)是一类取代基种类(X、Y)与母体化合物重复单元数(n)同时发生变化的化合物。本文重点研究了这两个结构因素同时改变时DPPs紫外吸收能量的变化规律。
　　论文主要内容如下:
　　(1)本文设计合成了28个DPBs(p-X-Ph(CH=CH)2-Ph-Y-p)化合物和11个DPHs(p-X-Ph(CH=CH)3-Ph-Y-p)化合物。其结构经1HNMR和IR确证,测定了标题化合物在无水乙醇中的紫外吸收最大波长(λmax)。
　　(2)搜集文献报道的有关DPPs紫外吸收数据,进行整理,结合本文测定数据,形成研究用的数据集。
　　(3)探讨了取代基效应和重复单元数n对DPPs紫外吸收能量变化规律的影响。结果表明:单取代基变化的DPPs其紫外吸收能量由激发态取代基参数和极性参数共同决定,且激发态取代基参数起主导作用,同时观察到含有强给电子基团(N(Me)2)的DPPs化合物,取代基极性参数作用对其紫外吸收能量的影响更为重要;在双取代基变化的DPPs中,取代基效应以基团之间相互作用项来影响化合物的紫外吸收能量,同时取代基极性参数起着不可忽略的作用;当取代基和重复单元同时发生变化时,标题化合物(DPPs)紫外吸收最大波长能量主要受到激发态取代基参数和母体紫外吸收最大波长能量两者的影响,但这两个因素不是独立的,其中取代基的影响受到母体吸收能量的约束。当取代基含NO2或NH2时,还必须考虑取代基极性参数相互作用的影响。此外,还探讨了用理论参数共轭极化势CPP代替母体吸收能量进行定量相关,最终得到了相关性很好的三参数方程,为含重复单元数更多的DPPs设计合成提供了一定的理论基础。

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第一章 绪论

1.1 取代基电子效应对化合物性能影响概述

1.2 共轭体系中光学性能变化规律研究现状

1.3 激发态取代基参数的提出及应用

1.4 本文的研究内容及思路

第二章 实验部分

2.1 仪器和试剂

2.2 目标化合物的合成

2.3目标化合物结构的表征

2.4 紫外-可见吸收光谱的测定

第三章 标题化合物紫外吸收变化规律研究

3.1 数据的准备

3.2 取代基效应对DPPs紫外吸收能量的影响

3.3 取代基效应和重复单元数对DPPs紫外吸收的影响

3.4 小结

第四章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

致谢

附 录A 攻读学位期间发表的论文

附 录B(部分谱图)