新型卟啉類小分子化合物的超快發(fā)光動力學(xué)過程研究.pdf

1、卟啉化合物由于結(jié)構(gòu)獨特，具有豐富的物理和化學(xué)性質(zhì)，在光合作用、醫(yī)藥、光化學(xué)等許多領(lǐng)域都有十分廣泛的應(yīng)用。Corrole是由四個吡咯通過三個亞甲基相連形成，具有18π共軛電子結(jié)構(gòu)的類卟啉化合物，在光動力治療，催化，傳感等方面有巨大應(yīng)用前景。本論文的主要內(nèi)容包括： 1.超快激光技術(shù)在物理、化學(xué)和生物領(lǐng)域有非常重要應(yīng)用，論述了多種超快時間分辨光譜技術(shù)特別是飛秒時間分辨光譜技術(shù)的原理和實驗條件，并討論了各自優(yōu)缺點。 2.以5，1

2、0,15-三(五氟苯基)Corrole(F15TPC)，5，10,15,20-四(五氟苯基)卟啉(F20TPP)和5，10,15,20-四苯基卟啉(TPP)為研究對象，利用穩(wěn)態(tài)光譜和皮秒時間分辨的瞬態(tài)光譜技術(shù)對F15TPC、F20TPP和TPP的光物理性質(zhì)進行了比較研究。結(jié)果表明：卟啉有四個反應(yīng)振動能級的Q帶吸收峰，而Corrole有兩個Q帶吸收峰，說明其振動能級已出現(xiàn)了簡并情況。Corrole的發(fā)光速率常數(shù)kf是卟啉的7倍，Corro

3、le的無輻射躍遷常數(shù)knr只相當(dāng)于卟啉的2倍，從而使Corrole具有短的熒光壽命和高的熒光量子產(chǎn)率。這是由于其分子結(jié)構(gòu)不同，以致發(fā)色團本身的電子結(jié)構(gòu)不同引起的，另外Corrole空間結(jié)構(gòu)的不對稱性和非共面性也對其發(fā)光特性有影響。 3.首次研究了Corrole的雙熒光發(fā)射特性，利用穩(wěn)態(tài)光譜技術(shù)測量了Corrole的雙熒光發(fā)射行為，并與卟啉的雙熒光特性進行比較。預(yù)測了Corrole的S2態(tài)熒光壽命為亞皮秒量級。結(jié)合本組實驗室實際

4、情況，利用飛秒熒光上轉(zhuǎn)換光譜技術(shù)對Corrole和卟啉內(nèi)部的飛秒過程進行了探索性實驗研究。目前該實驗系統(tǒng)已基本搭建完畢，但由于受到客觀條件的限制(信號強度為幾百個光子每秒，光子技術(shù)器不夠靈敏)，只取得了初步實驗結(jié)果。本文對該系統(tǒng)的倍頻、和頻效率和信號強度進行了理論計算，對流動樣品池和熒光收集系統(tǒng)進行了特殊設(shè)計。此系統(tǒng)的最高時間分辨率小于100飛秒，基本由脈沖寬度和系統(tǒng)色散決定。并討論了其光譜分辨率，指明了今后工作的努力方向，為該工作的繼