半花菁熒光染料的合成及其構(gòu)效關(guān)系的分析.pdf

1、半花菁染料通常有大的共軛體系和剛性平面,有摩爾吸光系數(shù)高、光譜范圍廣、熒光量子產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn),在眾多領(lǐng)域備受青睞。針對紡織品用熒光染料光穩(wěn)定性較差的問題,對兩只D-π-A型半花菁熒光染料1,3,3-三甲基-反式-2-[對-(N,N-二乙基)-氨基-苯乙烯基]-N-甲基吲哚氯化鹽(以下簡稱DYE-YD)和反式-4-[對-(N,N-Z.乙基)-氨基-苯乙烯基]-N-乙基吡啶溴化鹽(以下簡稱DYE-BD)以及幾只與DYE-BD結(jié)構(gòu)相似的大分子、

2、小分子染料進(jìn)行研究,探究不同分子結(jié)構(gòu)中電子受體、相同電子受體上的取代基效應(yīng)及分子結(jié)構(gòu)大小對染料光穩(wěn)定性的影響。
　　采用DYE-YD和DYE-BD對腈綸織物進(jìn)行染色和光老化實驗,并進(jìn)行一定濃度染料水溶液的光降解實驗。隨著照射時間的延長,染色織物表面色差均有不同程度的增加,表面色深值及布面反射率均有下降,DYE-BD染色織物的褪色明顯高于DYE-YD。染料水溶液的光降解反應(yīng)動力學(xué)符合零級動力學(xué)衰減規(guī)律,前者的分解速率常數(shù)(k=0.0

3、124h-1)大于后者的分解速率常數(shù)(k=0.00329 h-1)。實驗結(jié)果證明,染料DYE-YD光穩(wěn)定性高于染料DYE-BD。
　　應(yīng)用量子化學(xué)理論中的密度泛函理論(DFT)方法,采用B3LYP/6-31G**基組對兩種染料陽離子[DYE-YD]+、[DYE-BD]+進(jìn)行構(gòu)型優(yōu)化并進(jìn)行頻率計算,在得到穩(wěn)定構(gòu)型的基礎(chǔ)上計算其分子軌道,依據(jù)前線分子軌道理論和成鍵三原則探究染料與單線態(tài)氧和超氧負(fù)離子作用的活潑位點(diǎn)。計算結(jié)果表明,兩種染

4、料陽離子均有左端電子供體部分苯環(huán)上碳原子和與之相連的二乙胺基的氮原子這一位點(diǎn)容易與各形態(tài)氧發(fā)生作用而引起染料降解。[DYE-YD]+與各形態(tài)氧之間的能級差較大,活性位點(diǎn)較少；而[DYE-BD]+相應(yīng)能級差較小,活性位點(diǎn)較多,[DYE-YD]+比[DYE-BD]+而言有更好的光穩(wěn)定性。計算所得結(jié)論與實驗結(jié)果有良好的一致性。
　　基于前面的研究,設(shè)計合成了雙羥基苯乙烯吲哚鹽半花菁熒光染料1,3,3-三甲基-反式-2-[對-(N,N-二