研究目的
研究一种双发色团吡唑啉衍生物的溶剂选择性光致发光猝灭现象,特别是其对氯代甲烷的荧光猝灭作用,并为此效应建立合理的机理模型。
研究成果
双色团吡唑啉衍生物对氯代甲烷表现出选择性荧光猝灭,斯特恩-沃尔默分析和分子建模证实其主要通过静态猝灭机制实现。该特性在开发医疗检测与治疗用荧光传感器方面具有应用潜力,未来研究可探索更广泛的溶剂相互作用及实际传感器应用。
研究不足
该研究仅限于特定的吡唑啉衍生物及其与氯甲烷的相互作用;猝灭机制可能涉及复杂的静态和动态成分,且计算模型依赖于密度泛函理论方法中的近似处理。推广至其他化合物或溶剂可能需要进一步研究。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及吡唑啉衍生物的合成,通过核磁共振(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、元素分析和X射线晶体学进行结构表征,采用紫外-可见光谱和荧光光谱进行光学研究,并运用密度泛函理论(DFT)方法进行分子建模。利用Stern-Volmer方程分析了荧光猝灭机制。
2:样品选择与数据来源:
合成了1,3-二苯基-5-{4-[(4-乙烯基苄基)氧基]苯基}-4,5-二氢吡唑化合物作为样品。光学测量使用甲苯、氯仿、二甲基亚砜和四氯化碳等溶剂。
3:实验设备与材料清单:
设备包括MEL-TEMP毛细管熔点仪、PerkinElmer 2400系列II CHNS/O分析系统、Bruker Avance 400 MHz核磁共振波谱仪、Bruker Vertex 70 FT-IR仪器、SPECORD 210 Plus Analytik Jena分光光度计、Perkin-Elmer LS 55荧光分光光度计、Oxford-Diffraction XCALIBUR E CCD设备,以及配备Gaussian09和GaussView 5软件的计算资源。材料为Sigma-Aldrich提供的化学试剂和溶剂。
4:实验步骤与操作流程:
合成过程包括Williamson醚合成、Claisen-Schmidt缩合及与苯肼的缩合反应。光学测量在不同溶剂中以特定浓度和激发波长进行。分子建模包含几何优化和TD-DFT计算。
5:数据分析方法:
通过核磁共振光谱、紫外-可见和荧光光谱、结合CrysAlis和Olex2软件的X射线晶体学,以及运用Gaussian09进行DFT和TD-DFT计算的计算机方法(包括采用Stern-Volmer方程分析猝灭)对数据进行分析。
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PerkinElmer 2400 Series II CHNS/O system
2400 Series II
PerkinElmer
Conducting elemental analysis
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Bruker Avance 400-MHz spectrometer
Avance 400-MHz
Bruker
Recording 1H and 13C NMR spectra
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FT-IR Bruker Vertex 70 instrument
Vertex 70
Bruker
Taking FT-IR spectra in transmission mode using KBr pellets
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SPECORD 210 Plus Analytik Jena spectrophotometer
210 Plus
Analytik Jena
Recording UV-Vis absorption spectra
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Perkin-Elmer LS 55 spectrofluorometer
LS 55
Perkin-Elmer
Collecting fluorescence spectra
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MEL-TEMP capillary melting point apparatus
Measuring melting points of compounds
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Oxford-Diffraction XCALIBUR E CCD equipment
XCALIBUR E CCD
Oxford-Diffraction
Carrying out single crystal X-ray measurements with Mo-Kα radiation
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Gaussian09 software
09
Gaussian
Performing molecular modeling computations using DFT methods
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GaussView 5 graphical-interface program
5
Semichem
Analyzing molecular modeling results
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YASARA program
YASARA
Employed for conformational analysis and explicit solute-solvent interaction simulation
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