新型酰基茚酮熒光染料合成及量子化學研究.pdf

1、硼原子具有空p軌道容易吸引π電子，而使體系發(fā)生p-π類型的電荷遷移。有機二氟化硼熒光染料含有硼原子而具備較大分子內(nèi)電荷遷移和剛性結構性質，所以該類染料具有吸收波長較長、摩爾消光系數(shù)ε大、光及化學穩(wěn)定性強等優(yōu)點。目前，有機二氟化硼熒光染料在很多領域都得到了很好的應用，包括太陽能電池、分子探針、激光染料、光動力學治療等。論文根據(jù)有機硼二氟化硼熒光染料的結構特點，設計合成了一系列以2-?；嵬獮榕潴w的新型有機二氟化硼熒光染料并通過量子化學理論

2、計算方法，對該系列熒光染料結構和光電性能進行深入地研究。
　　以鄰苯二甲醛和取代的酮為原料，NaOH存在下乙醇做溶劑，縮合關環(huán)得到9種不同取代基的2-?；嵬衔?，然后中間體在三乙胺催化下與三氟化硼乙醚絡合得到目標產(chǎn)物，兩步總收率在50％以上。用熔點、1H NMR、13C NMR和質譜對化合物結構進行解析，得到一類新穎的有機二氟化硼熒光染料。通過對化合物的光譜性能的測定，獲得摩爾消光系數(shù)ε、最大吸收波長λab、最大發(fā)射波長λem

3、、熒光量子收率(φ)f、斯托克斯位移SS等參數(shù)。研究結果表明取代基為給電子能力較強的呋喃和噻吩時，最大吸收波長λab比取代基為4-溴苯基的染料大近20 nm;發(fā)射波長λem也比它大20 nm。取代基為萘環(huán)的染料斯托克斯位移SS最大為61nm，比取代基為呋喃和噻吩的染料大30 nm。
　　用密度泛函理論，在B3LYP/6-31+G(d，p)水平下對實驗合成一系列熒光染料基態(tài)幾何結構進行全優(yōu)化，得到基態(tài)幾何結構參數(shù)。并對染料分子進行分

4、子內(nèi)自然電荷轉移、前線分子軌道及其能量、HOMO-LUMO能量差（Egap）等分析。在CIS/6-31+G(d，p)水平下進行了分子第一激發(fā)態(tài)結構優(yōu)化，得到激發(fā)態(tài)幾何結構參數(shù)。在基態(tài)及激發(fā)態(tài)構型基礎上用含時密度泛函方法分別在6-31++G(d，p)和3-21+G(d)水平下計算染料基態(tài)和激發(fā)態(tài)單點能，得到λab和λem。計算結果表明，取代基給電子能力強（噻吩基、呋喃基）的分子其基態(tài)幾何構型平面性更好，相應的λab和λem也大。當取代基為