新型強(qiáng)雙光子熒光傳感器的研究.pdf

1、雙光子吸收是一種三階非線性光學(xué)效應(yīng)，雙光子熒光顯微術(shù)是雙光子吸收材料最有可能獲得實(shí)際廣泛應(yīng)用的方向之一。本課題在全面調(diào)研雙光子吸收材料的研究歷史和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從增大雙光子吸收截面、提高熒光量子產(chǎn)率以及引入可識(shí)別基團(tuán)等三個(gè)方面，以分子設(shè)計(jì)與合成為中心，展開了對(duì)新型有機(jī)強(qiáng)雙光子熒光探針的探索研究。主要內(nèi)容如下： 1．具有強(qiáng)雙光子熒光的配合物的研究： 具有雙光子吸收并可以發(fā)射上轉(zhuǎn)換熒光的配合物非常少見。本課題合成了兩類β一二

2、酮類配體(A和B)并研究了它們形成配合物的光物理性質(zhì)：羥基查爾酮化合物(A)分子內(nèi)的氫鍵存在會(huì)降低熒光效率。與三氟化硼形成配合物后，吸收和熒光峰位大大紅移，熒光效率增大一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。首次報(bào)道了β-二酮．銪配合物的雙光子熒光性質(zhì)。單雙光子激發(fā)機(jī)制的不同可以使得原本單光子熒光較弱的配合物可以在雙光子激發(fā)下發(fā)出稀土離子的特征光。 2．強(qiáng)雙光子熒光的芴及茚并芴衍生物的研究 增大分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移程度是增大化合物雙光子吸收截面的有效

3、途徑，本課題選擇二芳基苯胺為電子給體并著力增強(qiáng)共軛橋的剛性和長(zhǎng)度，合成了兩類具有較高的熒光量子產(chǎn)率的新化合物：二吡啶胺不但具有類似于二苯胺的給電子能力，還可以作為過(guò)渡金屬離子的識(shí)別絡(luò)合基團(tuán)，化合物C有望成為有效的雙光子熒光探針。茚并芴不但具有良好的剛性而且具有比單芴更長(zhǎng)的電子離域范圍，因而將有效的增大化合物D的雙光子吸收性質(zhì)。 3．強(qiáng)雙光子熒光有機(jī)硼化合物作為氟離子傳感器的研究 離子識(shí)別和雙光子熒光分別是當(dāng)前合成化學(xué)和非

4、線性光學(xué)的研究熱點(diǎn)，且都與生命科學(xué)密切相關(guān)。本項(xiàng)目利用三價(jià)有機(jī)硼化合物是本征的強(qiáng)Lewis酸，而氟離子是典型Lewis堿的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合成具有強(qiáng)雙光子熒光的有機(jī)硼化合物，對(duì)氟離子進(jìn)行高選擇性高靈敏度的檢測(cè)。光譜實(shí)驗(yàn)表明，硼化合物的單雙光子吸收和熒光對(duì)氟離子的響應(yīng)具有高度的靈敏度和特殊的選擇性。Lewis酸堿作用和米基的空間位阻作用是硼化合物可作為氟離子傳感器的根本因素。 綜合兩年博士后工作，本課題已經(jīng)設(shè)計(jì)并合成了三類雙光子熒光材料