对有机荧光物质知识的了解.docx

对有机荧光物质知识的了解一种新型中位一吡啶取代的硼二吡咯亚甲基(BDP)染料的合成与晶体结构表征，发现中位一吡啶环与因达省平面几乎正交其二面角为882。同时对它的吸收和稳态荧光性质研究表明：当溶液的酸性增强时，化合物的荧光减弱，pK 为224。该化合物在可见光激发下，可以作为比较灵敏的pH荧光探针。首先，什么是物质的荧光性能？这个性能能说明什么问题呢？荧光，又作“萤光”，是指一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线或X射线）照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的的波长长的出射光（通常波长在可见光波段）；而且一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。在日常生活中，人们通常广义地把各种微弱的光亮都称为荧光，而不去仔细追究和区分其发光原理。从激发态分子衰变为自旋多重度相同的基态或低激发态时的自发发射现象。由多重度相同的状态间发生辐射跃迁产生的光，如S1S0的跃迁。分子由激发态回到基态时，由于电子跃迁而由被激发分子发射的光。 物质经过紫外线照射后发出荧光的现象可分为两种情况，第一种是自发荧光，如叶绿素、血红素等经紫外线照射后，能发出红色的荧光，称为自发荧光；第二种是诱发荧光，即物体经荧光染料染色后再通过紫外线照射发出荧光，称为诱发荧光。 原子荧光，气态自由原子吸收光源的特征辐射后，原子的外层电子跃迁到较高能级，然后又跃迁返回基态或较低能级，同时发射出与原激发波长相同或不同的发射即为原子荧光。原子荧光是光致发光，也是二次发光。当激发光源停止照射之后，再发射过程立即停止。原子荧光可分共振荧光、非共振荧光与敏化荧光等三种类型。 由于一些植物本身含有荧光性物质（如竹子），因此国家允许商品中含有荧光性物质，但其含量不得超过5平方厘米，不允许人工添加的荧光增白剂超过该标准。因为荧光性物质不同于一般化学物质，它不容易被分解、排除，积蓄在体内会影响细胞的正常发育和成长，严重的会引起细胞变异，削弱免疫力，危害人体健康。荧光性物质与伤口外处的蛋白质结合，会阻碍伤口的愈合。荧光性物质接触过量，其毒性累积在肝脏或其他重要器官，会形成潜在致癌因素。其毒性进入血液循环，会破坏红细胞。有机荧光物质是一类具有特殊光学性能的化合物, 它们能吸收特定频率的光, 并发射出低频率(较长波长) 的荧光释放所吸收的能量。某些有机化合物在紫外和短波长的可见光的激发下能发出荧光, 产生可见光谱中鲜艳的颜色, 这类物质称为日光型荧光染、颜料。有色化合物分子通常处于能量最低的状态,称为基态。吸收紫外或可见光的能量后, 电子跃迁至高能量轨道激发态。分子可有多个激发态。处于激发态的分子通过振动弛豫、内部转换等过程跃迁到分子的最低激发态的最低振动能级, 再发生辐射跃迁回到基态, 放出光子, 产生荧光。有机染料分子的第一激发态与基态的能差是一定的, 因而荧光波长不随激发光波长的改变而发生变化。分子激发过程中吸收的能量一般高于荧光辐射释放的能量, 二者之差以热的形式损耗,因此荧光波长比激发光的长, 其差通常为50 70nm , 当有机化合物分子内可以形成氢键时, 则增至150 250 nm , 这一规律称为Stokes 位移。荧光的强度受许多因素的制约, 如激发光源能量、吸收强度、量子效率等。量子效率也称量子收率, 是指荧光物体分子发射的光量子数与吸收的光量子数之比。其大小是由分子结构决定的, 而与激发光源的能量无关。 温度能影响荧光量子收率。温度升高通常使荧光减弱。溶剂对荧光效率、寿命以及光谱峰的位置有显著影响。增加溶剂的极性常使荧光波长增长。有些因素会减弱荧光的强度, 称为“熄灭”。分子中含有大原子(如溴) 的溶剂以及含有对荧光不利的基因(如硝基) 的溶剂都能引起荧光的“熄灭”。荧光染料在溶剂或基质中浓度过高会引起荧光的“熄灭”。溶液中氧分子的存在能夺取激发态分子的能量而使荧光熄灭。染料分子的异构化, 尤其是那些带有电荷的分子的异构化, 能生成非荧光型染料而使荧光强度大大减弱。溶解染料分子的基质起着非常重要的作用。用有机“玻璃”或塑料代替液态溶液能使荧光强度增加。有些树脂用来作染料的基质制备有机荧光颜料效果很好, 有利于制备颜料的细小颗粒, 提高染料的使用浓度, 改进耐光牢度。敏化剂对荧光强度有很大影响。敏化剂是指分子中含有共轭体系的物质, 它们能吸收光能跃迁至激发态。处于激发态的敏化剂分子可将多余能量传递给荧光染料分子而使荧光增强。采用较易制备的荧光物质作为敏化剂与另一种性能良好的荧光染料混合使用, 不仅可以降低成本, 制得更加鲜艳的荧光染、颜料, 而且可以使发射波长不发生变化 . 有人曾对1，3，4一嗯二唑类荧光物质的性能进行研究，以芳香羧酸和单酰肼为原料，通过缩合反应得到芳香双酰肼，三氯氧磷的作用下进行环合，制备得到3个2，5-二芳基一1，3，4一嚷二唑类化合物，其结构经IR和 HNMR测试技术加以确证；荧光性能测试结果表明，目标产物具有较高的荧光量子收率和较大的斯托克斯位移1，3，4嗯二唑类化合物具有杀虫、抗菌、抗炎等多种生物活性。广泛应用于农药和医药领域；而近来的研究发现 ，一些取代的1，3，4一嗯二唑如2-(2 一羟基苯基)一5一苯基1，3，4一嗯二唑等，具有实现激射效应的四能级结构，其超快的质子转移速率和互变异构体的基态初始密度为零，致使在互变异构体基态和激发态间形成大的粒子数反转；同时，ESIPT过程中吸收和发射能够产生大的Stokes位移的荧光，能够消除基态对激发光的自吸收，光稳定性较好，因此有望成为新一代的荧光染料 。因此，探讨和优化1，3，4一嗯二唑类化合物的合成及其荧光性能具有重要的意义一般来说，利用三氯氧磷的脱水作用进行芳香双酰肼环合反