咪唑基類化合物的合成及其紫外、熒光性質(zhì)研究.pdf

1、由于有機(jī)非線性光電材料的廣泛應(yīng)用，設(shè)計(jì)合成新型的有機(jī)非線性光電材料已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。特別是有機(jī)雙光子吸收材料在雙光子熒光顯微與成像、三維光信息存儲(chǔ)和光學(xué)微加工、頻率上轉(zhuǎn)換激射、光學(xué)限幅等領(lǐng)域顯示出良好的應(yīng)用前景。有機(jī)化合物，尤其是有機(jī)雜環(huán)化合物中的雙光子吸收研究成為材料學(xué)化學(xué)、光學(xué)和生物學(xué)等學(xué)科的重要研究領(lǐng)域。 咪唑基類化合物的咪唑環(huán)是缺電子芳環(huán)，屬于非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可以接強(qiáng)的供、吸電子基團(tuán)，能發(fā)生分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移，具有良好的

2、電子傳輸性，而且具有高熱穩(wěn)定性，是優(yōu)良的有機(jī)非線光學(xué)材料。 本文旨在設(shè)計(jì)合成系列咪唑基類化合物，并通過(guò)1H NMR、IR、13C NMR、MS和單晶X射線衍射等方法對(duì)所合成化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，并測(cè)定其紫外、熒光光譜，討論其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。 1.以苯甲醛、對(duì)氯苯甲醛、糠醛為原料，通過(guò)安息香縮合、氧化得到α-二酮，再以乙酸為反應(yīng)介質(zhì)在乙酸銨的存在下，利用經(jīng)典的Debus反應(yīng)合成了系列2-芳基-4,5-二苯基咪唑基類化合

3、物，2-芳基-4,5-二(4-氯苯基)咪唑基類化合物，2-芳基-4,5-二(2-呋哺基)咪唑基類化合物。 2.以菲醌為原料，以乙酸為反應(yīng)介質(zhì)在乙酸銨的存在下，利用經(jīng)典的Debus反應(yīng)合成了系列2-芳基-菲并[9，10]咪唑基類化合物，并得到部分化合物單晶，其晶體結(jié)構(gòu)表明，咪唑環(huán)2位上的芳基與菲并咪唑環(huán)幾乎共平面，兩者之間的的二面角僅為5°。 3.以對(duì)苯二甲醛為原料，分別與不同的α-二酮反應(yīng)，通過(guò)控制原料的用量配比，合成了

4、系列構(gòu)造對(duì)稱和非對(duì)稱的雙咪唑基類化合物。 4.通過(guò)羥醛縮合和Micheal加成反應(yīng)，合成了系列新穎的咪唑基類化合物。 通過(guò)測(cè)定所合成化合物的紫外、熒光光譜，發(fā)現(xiàn)2-芳基-菲并[9，10]咪唑類化合物由于比2-芳基-4，5-二苯基咪唑基類化合物、2-芳基-4,5-二(4-氯苯基)咪唑基類化合物和2-芳基-4，5-二(2-呋哺基)咪唑基類化合物有更好的共平面性，其紫外、熒光光譜和后者相比發(fā)生一定的紅移。當(dāng)咪唑環(huán)2位的芳基的對(duì)

5、位連有強(qiáng)吸電子基時(shí)，化合物的紫外、熒光光譜都發(fā)生較大程度的紅移。而通過(guò)羥醛縮合向體系中引入雙鍵，增長(zhǎng)了共軛鏈的長(zhǎng)度，化合物的紫外、熒光光譜也發(fā)生了明顯的紅移。這反映了共軛鏈兩端基團(tuán)的吸、供電子效應(yīng)對(duì)其紫外、熒光性質(zhì)的影響。 總之，我們?cè)O(shè)計(jì)合成了四個(gè)系列咪唑基類化合物，測(cè)定了其紫外、熒光光譜，討論了其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)當(dāng)共軛鏈的一端連有強(qiáng)吸電子基團(tuán)，如硝基、甲?；?，或共軛鏈長(zhǎng)度增長(zhǎng)時(shí)，其紫外最大吸收波長(zhǎng)和熒光最大發(fā)射波長(zhǎng)發(fā)