基于BODIPY的三重態(tài)光敏劑的合成及應(yīng)用研究.pdf

1、三重態(tài)光敏劑因在有機電致發(fā)光，生物成像，光解水制氫，三重態(tài)-三重態(tài)湮滅上轉(zhuǎn)換等方面具有應(yīng)用意義而得到科研工作者們越來越多的關(guān)注。過渡金屬配合物作為傳統(tǒng)三重態(tài)光敏劑，雖然系間竄越效應(yīng)強，但光捕獲能力低，三重態(tài)的壽命不夠長，故其使用受到限制。所以設(shè)計滿足要求的新型三重態(tài)光敏劑是一項重要挑戰(zhàn)工作。BODIPY（Boron-dipyrromethene，氟硼吡咯）作為一種新熒光化合物，由于性能優(yōu)異受到很多關(guān)注。本文基于BODIPY發(fā)色團光捕獲能

2、力強，光穩(wěn)定性好，化學(xué)修飾位點多，且具有一定的系間竄越能力等優(yōu)點，設(shè)計合成了新型的三重態(tài)光敏劑，并通過穩(wěn)態(tài)，瞬態(tài)光譜等實驗手段，結(jié)合理論計算研究了其光物理性質(zhì)，為設(shè)計光敏劑提供了理論依據(jù)。
　　基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）機理，將不同的BODIPY熒光團通過柔性鏈連接起來，分別得到BODIPY化合物B-BDP與S-BDP，提高了化合物的吸光能力，實現(xiàn)了可見光區(qū)寬譜帶吸收，S-BDP具有較大 Stokes位移和一定的單線態(tài)氧量子

3、產(chǎn)率。通過穩(wěn)態(tài)光譜證明了兩者均存在分子內(nèi)由未取代的 BODIPY部分到苯環(huán)或噻吩取代的 BODIPY部分之間的單重態(tài)能量轉(zhuǎn)移，瞬態(tài)光譜觀察到了化合物S-BDP的三重態(tài)吸收，三重態(tài)壽命長達484.9μs，沒有觀察到B-BDP的三重態(tài)信號。
　　通過共軛方式將噻吩基團引入 BODIPY結(jié)構(gòu)，得到了具有高效系間竄越能力的無重原子化合物BDP-1，單線態(tài)氧量子產(chǎn)率為58.9％。通過瞬態(tài)吸收光譜觀察到了化合物的三重態(tài)，并且得到較高的三重態(tài)量

4、子產(chǎn)率（ΦT=63.7％）。不含S原子（BDP-2）或噻吩基團與BODIPY中心以單鍵方式連接（BDP-3）的化合物沒有表現(xiàn)出有效的系間竄越，其中BDP-2的ΦT可忽略不計，BDP-3的ΦT為6.1％。結(jié)合理論計算證明了無重原子化合物BDP-1與BDP-2，BDP-3相比具有高效系間竄越的原因，即S原子的參與導(dǎo)致整個分子的最低激發(fā)態(tài)得到適中的自旋軌道耦合作用和單重激發(fā)態(tài)與三重激發(fā)態(tài)之間較小的能級差。
　　將碘代BODIPY化合物與