激发态分子内质子转移的影响因素及在不同反应中的机理研究

发布时间：2024-05-31 02:38

　　随着实验技术和计算能力的发展,对激发态分子的光物理和光化学性质的研究已经成为可能。在具有分子内氢键结构的有机发色团中,一种重要的激发态氢键动力学行为——激发态分子内质子转移(ESIPT)引起了研究者们的广泛关注。ESIPT反应特有的双荧光发射的光物理性质,使ESIPT发色团在许多领域发挥着至关重要的作用。例如,聚合物紫外线稳定剂、高效有机发光二极管、激光染料以及荧光探针的合成等等^[1-3]。众所周知,在激发态氢键动力学中,ESIPT反应是最重要的光化学转换过程^[4]。氢键的性质决定了ESIPT反应是否进行,并对内转换、光诱导电子转移、分子内电荷转移、荧光猝灭和增强等动力学行为产生显著的影响^[5]。因此,在本论文的第一章中我们详细地介绍了氢键的研究发展史、定义、氢键的量子化学研究、氢键的特性、形成标准、氢键强度、类别、在生物系统中的重要性以及氢键结构上的质子转移反应^[6-9]。对氢键性质的研究有助于我们对ESIPT反应机理的正确理解,并从本质上解释了决定ESIPT反应机理的根本原因。由于氢键作用广泛地...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.2邻位硝基苯酚结构。颜色标识:红色,氧;蓝色,氮;灰色,碳;白色,氢。氧和氢之间的虚线代表氢键

氢键可以通过多种实验技术进行研究,例如,中子衍射、X射线衍射、核磁共振(NMR)、红外(IR)振动光谱和其他光谱技术[61]。氢键也可以通过理论计算进行分析和研究,例如,几何结构优化、能量分解、电子密度拓扑分析方法等等[62]。图1.3DNA的双螺旋结构。Sugar-phosp....

图1.3DNA的双螺旋结构。Sugar-phosphatebackbone代表糖磷酸骨架;Nucleotide代表核苷酸;碱基之间的虚线代表氢键。ATCG分别代表Adenine腺嘌呤、Thymine胸腺嘧啶、Cytosine胞嘧啶、Guanine鸟嘌呤四种碱基

图1.2邻位硝基苯酚结构。颜色标识:红色,氧;蓝色,氮;灰色,碳;白色,氢。氧和氢之间的虚线代表氢键图1.4血红蛋白分子由四个蛋白质二级结构,由一个珠蛋白和四个血红素组成。珠蛋白的四条多肽链与四个血红素连接。Heme代表血红素,α和βchain代表亚基链

图1.4血红蛋白分子由四个蛋白质二级结构,由一个珠蛋白和四个血红素组成。珠蛋白的四条多肽链与四个血红素连接。Heme代表血红素,α和βchain代表亚基链

图1.3DNA的双螺旋结构。Sugar-phosphatebackbone代表糖磷酸骨架;Nucleotide代表核苷酸;碱基之间的虚线代表氢键。ATCG分别代表Adenine腺嘌呤、Thymine胸腺嘧啶、Cytosine胞嘧啶、Guanine鸟嘌呤四种碱基1.1.4氢键....

图1.5光激发过程激发态分子具有的光学现象和过程

光物理过程实质上是一种只改变物质所处状态而不改变其化学性质的过程,即描述光激发和与化学变化无关的后续过程,包括光的吸收、无辐射跃迁、荧光、磷光等光物理过程。通过雅布隆斯基原理图可以清楚地阐明发生在激发态分子上的辐射以及非辐射跃迁过程。雅布隆斯基原理图是以波兰物理学家——“荧光光谱....

本文编号：3985023