N-(苯亚乙基)苯胺-银纳米超分子体系紫外/荧光变化规律的研究

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本文研究了取代基效应对N-(苯亚乙基)苯胺-银纳米超分子体系紫外吸收光谱和荧光发射光谱的影响。合成了银纳米溶液(AgNPs),通过透射电子显微镜(TEM)对AgNPs的尺寸进行了表征,测试了77种N-(苯亚乙基)苯胺ZArC(Me)=NArY(ZPEAY)模型化合物溶液(MC)在银纳米作用下的紫外吸收光谱和荧光发射光谱,其中包括40种系列(Ⅰ)不含邻位羟基和37种系列(Ⅱ)含邻位羟基的模型化合物(2-H-XPEAY,2-OH-XPEAY)。通过测试获得了系列(Ⅱ)化合物的核磁共振、紫外和荧光等光谱性能数据,并对上述性能测试数据进行了定量相关。ZPEAY-AgNPs超分子体系紫外吸收光谱影响规律的研究结果表明:ZPEAY的紫外吸收波长在AgNPs的作用下移动,波长移动(λWSL)在ZPEAY和ZPEAY-AgNPs之间存在一定的极限。AgNPs与2-H-XPEAY和2-OH-XPEAY形成的超分子体系的波长移动λWSL的波数ΔνWSL可以用取代基X和Y的激发态取代基常数和Hammett常数进行定量相关。N-(苯亚乙基)苯胺-银纳米超分子体系与文献报道的邻羟基二芳基席夫碱-银纳米超分子体系相比较,前者的ΔνWSL比后者的ΔνWSL明显增大;对于N-(苯亚乙基)苯胺-银纳米超分子体系,其基团X与基团Y的取代基电子效应参数之间的相互作用可以忽略,但基团X和2-OH的取代基电子效应参数有重要影响。同时,邻位羟基的氢键会使ZPEAY-AgNPs的λWSL发生蓝移。对模型化合物2-OH-XPEAY的紫外吸收光谱νmax进行了定量相关,并与2-H-XPEAY和XArCH=NArY(XBAY)两类化合物进行了比较,发现影响三类化合物νmax的因素有差异。2-OH-XPEAY与2-OH-XBAY相比较,由于桥键C(Me)=N上甲基引起的立体效应,导致2-OH-XPEAY紫外最大吸收波长λmax蓝移。2-OH-XPEAY与2-H-XPEAY相比,由于桥键C(Me)=N碳端苯环邻位羟基的引入,分子内氢键对2-OH-XPEAY的紫外最大吸收νmax产生了一定的影响。研究了模型化合物2-OH-XPEAY桥基C(Me)=N上碳的化学位移δC[2-OH,C(Me)=N]受取代基效应的影响规律,并与2-H-XPEAY中δC[C(Me)=N]进行比较研究。结果表明化合物2-OH-XAr(Me)=NArY受分子内氢键的影响,2-OH-XPEAY与2-H-XPEAY两类化合物桥基上碳的化学位移之间没有良好的线性关系。采用5参数对δC[2-OH,C(Me)=N]进行定量相关,得到方程的相关系数R为0.9605,较好地表达了δC[2-OH,C(Me)=N]的变化规律。结果表明在2-OH-XPEAY中,基团Y的基态极性参数和激发态极性参数,桥键甲基(Me)与基团Y基态极性参数之间的相互作都不可以忽略,基团Y对2-OH-XPEAY的δC[2-OH,C(Me)=N]值变化有密切的关系。基团2-OH与X的激发态取代基参数对δC[2-OH,C(Me)=N]有重要影响。
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