《剛性不對稱氟硼配合物的合成及光物理性質研究》是依託杭州師範大學，由盧華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：剛性不對稱氟硼配合物的合成及光物理性質研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：盧華
- 依託單位：杭州師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
BODIPY是一類十分重要的新型螢光材料，但對稱性的結構使其易於緊密堆積和具有較小的Stokes位移，因而在固態下螢光淬滅。本項目擬通過母核擴展修飾，meso-位取代基的拓展，外圍共軛，順反異構等方法構建一系列具有有效固體發光的剛性結構的不對稱新型氟硼配合物。對這些配合物在不同溶劑和固態下（薄膜，粉末，晶體）的光物理性質如紫外光譜、螢光光譜、螢光壽命、（絕對）量子產率、輻射速率以及非輻射速率等進行詳細研究。結合量子化學理論計算和電化學數據，研究母核修飾，meso-位取代基，外圍共軛以及順反異構對軌道能量和光物理性質的影響，分析分子間的相互作用及聚集狀態與固體發光效率之間的關係，為進一步的新型氟硼配合物分子材料的設計提供數據支持和理論指導。通過對光物理性質和軌道能量的詳細研究，篩選出可套用於固態螢光感測器和發光器件的新型發光材料。
結題摘要
BODIPY 在溶液中具有優異的發光，在固態下由於聚集導致螢光淬滅，這極大限制其套用範圍。本項目利用兩類全新的反應，通過母核擴展修飾，meso-位取代基的拓展，外圍共軛，順反異構等方法構建一系列具有有效固體發光的新型氟硼分子：1）利用3-亞胺基-異吲哚酮及其衍生物與芳香雜環胺類化合物縮合反應合成了一系列氮雜-吡啶異吲哚啉酮氟硼分子，研究發現這類化合物在藍光區具有類似於芘的吸收光譜，並具有有效的固體發光。2）通過引入弱的供電子基團叔丁基苯基以及硼原子上引入苯基設計合成了一類具有D-π-A構型的新型氟硼分子，考察D-π-A結構對光物理性質的影響。3）從氟硼分子外圍和硼原子上引入手性的聯萘酚，設計合成具有光學活性的新型低對稱性氟硼分子。考察分析手性基團位置對誘導信號的影響，並系統總結了光學活性氟硼分子的設計合成策略。4）利用3-亞胺基-異吲哚酮與吡啶乙腈縮合反應合成了meso-位氰基取代的氟硼衍生物，這類分子在藍光區具有中等強度的固體發光。5)利用卡多根反應形成C-N鍵，得到一系列氮橋聯meso位苯基與氟硼母核β位的具有高效發光的新型藍光氟硼染料。6) 報導了首個基於氟硼分子的乏氧腫瘤細胞檢測的螢光探針，並成功套用於細胞成像。項目研究結果進一步拓展了氟硼分子的結構和套用範圍，指導新型分子材料的設計。基於上述工作，項目負責人作為通訊作者共發表SCI論文15篇，其中IF > 10的2篇，10>IF > 4的8篇。國際國內學術會議邀請報告6人次；培養研究生10名，畢業5人，其中2人次獲得研究生國家獎學金，2人獲得浙江省優秀畢業生，1位同學的畢業論文獲得浙江省優秀畢業論文。
