构型限制增强系间窜越的三重态光敏剂的研究

发布时间：2021-12-02 03:28

　　三重态光敏剂在光催化、三重态-三重态湮灭上转换（TTA）等领域具有重要应用价值。常见的含重原子三重态光敏剂价格昂贵、合成难度大且稳定性较差,重原子的生物毒性也限制了其在生命领域的应用。因此,开发新型无重原子的三重态光敏剂至关重要。电子给体-电子受体的二元化合物可以通过自旋轨道电荷转移系间窜越（SOCT-ISC）产生三重态。这类分子结构简单、合成难度小,通过限位基团使分子采取正交构型,能够促进分子内电荷分离,进而提高系间窜越效率。因此,可以基于SOCT-ISC机理设计无重原子的三重态光敏剂。将共轭芳环结构引入有机发色团以增大分子内空间位阻,促使分子采取扭转的非平面构型,并通过扭转诱导自旋轨道耦合进而促进系间窜越。因此,通过对不同的发色团进行结构修饰以构建非平面分子,也可以设计新型无重原子的三重态光敏剂。基于上述两种结构调控系间窜越的设计策略,本文设计了两种具有特殊立体构型的三重态光敏剂分子。通过稳态/瞬态光谱、电化学、理论计算等方法对光敏剂的光物理性质,尤其是三重态性质,进行了详细的研究。1.Bodipy-苯乙炔基蒽二元化合物。以苯乙炔基蒽作为电子给体,以具有限位基团的四甲基Bodipy... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 三重态光敏剂与系间窜越
    1.2 三重态光敏剂的分类
        1.2.1 含重原子的三重态光敏剂
        1.2.2 无重原子的三重态光敏剂
    1.3 三重态光敏剂的应用
        1.3.1 敏化单线态氧及其应用
        1.3.2 三重态-三重态湮灭上转换
    1.4 选题依据及设计思想
2 Bodipy-苯乙炔基蒽电子给受体二元化合物的合成与性质研究
    2.1 引言
    2.2 分子设计与合成
        2.2.1 分子设计
        2.2.2 合成路线
        2.2.3 合成步骤及结构表征
    2.3 仪器与实验方法
        2.3.1 光物理性质的表征手段
        2.3.2 光物理性质的研究方法
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 紫外-可见吸收光谱与优化基态构型
        2.4.2 溶剂极性对发光性质的影响
        2.4.3 溶剂极性对单线态氧量子产率的影响
        2.4.4 循环伏安测试与电子转移
        2.4.5 飞秒瞬态吸收光谱
        2.4.6 纳秒瞬态吸收光谱及雅布隆斯基图
        2.4.7 三重态-三重态湮灭上转换与延迟荧光
    2.5 本章小结
3 咔唑衍生物:氮杂[7]螺烯的合成与性质研究
    3.1 引言
    3.2 分子设计与合成
        3.2.1 分子设计
        3.2.2 合成路线
        3.2.3 合成步骤与结构表征
    3.3 仪器与实验方法
        3.3.1 光物理性质的表征手段
        3.3.2 光物理性质的研究方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 紫外-可见吸收光谱、发光光谱及跃迁速率常数
        3.4.2 单线态氧量子产率
        3.4.3 纳秒瞬态吸收光谱与三重态寿命
        3.4.4 飞秒瞬态吸收光谱与系间窜越
        3.4.5 密度泛函理论计算与雅布隆斯基图
    3.5 本章小结
结论
参考文献
附录A 部分化合物的结构表征谱图
附录B BDP-An的密度泛函理论计算结果
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3527637