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合成了具有氢键供体(D)和受体(A)交替排列的寡聚氨基吡啶衍生物(OAP),研究了其与十二烷基尿嘧啶(12U)之间的氢键自组装。用1HNMR、UV和IR表征了这种氢键作用。TEM结果显示,在不同极性溶剂中,OAP与12U可以形成不同粒径的球形纳米聚集态结构。
由于氨基和吡啶基均可作为金纳米粒子稳定基团,本文用两相法制备了OAP作为稳定剂的金纳米粒子(OAP-Au)。结果显示OAP-Au具有很好的分散性,粒径分布在2~5nm之间,平均粒径3.5nm。UV光谱中,在530nm附近出现金纳米粒子的特征吸收峰。荧光光谱显示,在450nm到550nm之间出现OAP-Au的荧光发射峰。另外通过Z-扫描技术,以波长532nm的8纳秒脉冲激光研究了此金纳米粒子的非线性光学性质。研究发现其具有较大的三阶非线性吸收和自聚焦特性,非线性折射率系数n2=2.69×10-10esu。
合成了具有DAD氢键结构的二酰胺基吡啶功能基团,将其引入苝环合成了带有双功能团的苝衍生物(BDAP)。SEM和TEM结果显示,BDAP本身可以形成规整的纳米纤维状结构,宽度在40~70nm之间,长度可延伸到几个微米。1HNMR氢谱研究表明,此种纤维状结构是由苝环之间的π-π作用导致的。AFM测试显示BDAP在LB单层膜中同样可形成纤维状结构,在云母表面可形成蜂窝状均匀的单层膜结构。
将巴比妥基团引入C60分子中,合成了分别带有一个和两个巴比妥功能基的衍生物(C60Bar和C60bBar),合成了带有双(酰胺基吡啶)间苯二甲酰胺基团的苝衍生物(PP)。研究了C60Bar和C60bBar分别与PP之间的氢键自组装。1HNMR显示巴比妥基团中酰亚胺的氢质子发生强烈的低场位移,表明两者之间存在很强的氢键作用。荧光光谱显示,苝衍生物的强荧光由于氢键作用,被C60基团有效地淬灭。在20mW·cm-2白光照射下,沉积在ITO导电玻璃上的PP/C60Bar和PP/C60bBar的薄膜可以分别形成0.15μA·cm-2和0.45μA·cm-2的阴极光电流,表明体系中存在从苝基团到C60基团电子转移。TEM显示C60Bar与PP之间可以形成球形纳米聚集态结构,粒径分布在5~25nm之间。
另外通过Ssuzuki偶合反应合成了苝-卟啉交替排列的共轭二元体(PE-PO)和三元体(PE-PO-PE)。研究发现,在基态条件下,苝与卟啉基团之间没有明显的相互作用,但在激发条件下,苝与卟啉基团之间发生强的荧光淬灭。光电流测定显示,在白光照射下PE-PO和PE-PO-PE均能产生光电流响应。