双荧光发射苝二酰亚胺化合物能量传递及其阴离子识别

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苝二酰亚胺(PDI)以及其衍生物(PDIs)一直因其显著的光学性质,荧光量子产率高以及化学、光和热稳定性强,受到越来越多化学研究者的青睐。同时PDI也是良好的电子以及能量受体,因此其也可以作为构建双生色团化合物乃至多生色团化合物的受体。目前对苝二酰亚胺为受体的双生色团荧光化合物的报导有很多,但是以其为受体的双荧光体系对于阴离子检测的研究及应用是非常少的。本文以萘酰亚胺及芘生色团为能量给体,苝二酰亚胺为能量受体,含阴离子识别位点为间隔基合成双荧光化合物,研究荧光团间激发态能量转移(EET)机制,及对不同阴离子荧光识别能力,得到一系列有意义的结果,具体内容如下:1.萘酰亚胺修饰苝二酰亚胺化合物合成及其比例荧光识别F-与I-。设计并表征了一种新型的具有激发态能量转移效应的由吡啶基/酰胺阴离子结合位点连接在苝二酰亚胺的亚胺位的苯苝二酰亚胺-萘酰亚胺二联体PhPDI-NaPh双生色团荧光化合物,以及只含有一个生色团的化合物C-PhPDI,C-NaPh作为对比。研究中发现其能量传递效率为93.85%。在荧光灯下探针在二氯甲烷溶液中为橙色,加入F-,I-后能展现出明显的荧光颜色的变化。通过荧光滴定法,核磁滴定法,DFT计算验证了离子与受体作用的机理。并且该探针已成功地应用于以试纸形式检测F-和I-。2.F-、Pi诱导的苝二酰亚胺-芘双荧光试剂的合成及调控。设计并合成了含有咪唑基和酰胺基团的新的具有能量传递效应的苝二酰亚胺-芘双荧光化合物PDI-Py,其能量传递效率可达94.1%。在乙腈溶液中,光谱实验表明PDI-Py对Pi和F-有很好的荧光识别能力。加入F,在荧光灯下化合物的荧光由绿色变为墨绿色;加入Pi之后,化合物的荧光发生了明显的猝灭。通过荧光滴定法,核磁滴定法研究了 F-和Pi与化合物PDI-Py作用的机理,同时用DFT计算近一步研究了 F-与化合物PDI-Py作用的机制。
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