基于Aza-BODIPY及BODIPY染料分子的氢键导向自组装

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本论文设计合成了一种新型的Aza-BODIPY分子1。以对羟基苯甲醛、对羟基苯乙酮和溴代十二烷为初始原料,合成一种含有四个十二烷基疏水链的aza-BODPIY染料分子;并以尿嘧啶为原料,合成1-辛烷,6-乙炔基尿嘧啶;通过偶联反应将得到的尿嘧啶基团引入aza-BODIPY分子的2,6位,合成目标产物。通过~1H NMR,13C NMR及高分辨质谱(HRMS)等方法对目标化合物进行了结构表征。同时对aza-BODIPY染料的紫外可见光谱和荧光光谱进行了测试,并在甲基环己烷溶剂中制备了该分子的超分子聚集体,利用变温以及变浓度紫外-可见吸收光谱对其聚集体的自组装性质进行了研究,发现aza-BODIPY分子1在甲基环己烷中形成了J聚集体,且该过程符合“成核-生长”模型。利用了透射电镜(TEM)方法研究了聚集体的形貌为纳米纤维状。在之前的研究中发现一系列的BODIPY染料引入尿嘧啶基团之后得到的BODIPY分子2,3可以形成良好的J型聚集体,为此我们利用变温以及变浓度紫外-可见吸收光谱对聚集体的自组装性质进行了进一步研究,比较在不同溶剂中聚集体和单体的荧光寿命和荧光量子产率的变化,发现了BODIPY分子2,3存在聚集诱导荧光增强的现象。并利用原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)研究了聚集体为纳米纤维状的结构。我们使用Kasha的分子激子理论计算了光谱偏移,BODIPY 2,3的生色团中心之间较大的rπ距离显着减弱了π-π堆积方向上的激子耦合,证实了取代基在产生J聚集体的AIEE特性方面所起到的作用。
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