研究目的
表征商业上可行的耐光蒽醌蓝染料的分子结构和激发态特性（适用于疏水性纤维，尤其是PET），以理解其耐光机制并助力未来染料设计。
研究成果
这两种蓝色染料是以1,5-和1,8-二羟基蒽醌为母核的结构异构体，能够通过分子内质子转移实现光稳定性。密度泛函理论建模精准预测了其结构与性质，表明1,5-异构体具有更低的激发态氧化电位，可作为能量猝灭剂。这有助于设计兼具着色与稳定功能的耐光染料。
研究不足
该研究仅限于两种特定的异构染料，其发现可能无法推广至其他染料结构。实验条件（如溶剂使用、温度）可能影响结果，且密度泛函理论（DFT）中的建模近似可能引入误差。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用高分辨质谱（HR-MS）、核磁共振（NMR）、X射线晶体学、紫外-可见及荧光光谱等实验技术，结合基于密度泛函理论（DFT）的分子模拟，对两种异构体蓝色染料进行表征。研究旨在通过确定分子结构与激发态性质来解释其光稳定性。
2：样本选择与数据来源：
从市售蓝色染料粉末中分离纯化得到样品1和2（蒽醌衍生的结构异构体），纯化过程使用N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、水和硅胶色谱法。
3：实验设备与材料清单：
设备包括赛默飞世尔科技Exactive Plus质谱仪（HR-MS）、布鲁克AVANCE 500 MHz核磁仪、安捷伦Cary 300紫外-可见分光光度计、堀场Jobin Yvon Fluorolog FL3-11荧光仪、布鲁克-诺力斯X8 Apex2衍射仪。试剂包含DMF、二氯甲烷（DCM）、硅胶60、乙腈等溶剂。
4：乙腈等溶剂。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：染料纯化经DMF搅拌、过滤、水沉淀及柱层析完成。质谱与核磁分析采用特定参数，紫外-可见及荧光光谱在乙腈溶液体系中测定。X射线晶体学通过110K温度下的晶体生长与数据采集实现。分子模拟使用Gaussian 09软件，采用B3LYP泛函和DGDZVP基组进行DFT及TD-DFT计算。
5：数据分析方法：
运用布鲁克SAINT软件处理X射线积分数据，Topspin处理核磁数据，Gaussian 09进行量子计算。统计分析包括实验结构/能量与计算结果的对比。
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获取完整内容-
Exactive Plus MS
Orbitrap
Thermo Fisher Scientific
High-resolution mass spectrometry analysis for determining molecular masses of dyes.
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AVANCE Spectrometer
500 MHz
Bruker
NMR analysis for structural characterization of dyes.
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Cary 300 UV-Vis Spectrophotometer
Agilent Technologies
Recording UV-visible absorption spectra of dye solutions.
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Fluorolog FL3-11
Horiba Jobin Yvon
Recording fluorescence emission spectra of dye solutions.
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X8 Apex2 Diffractometer
Bruker-Nonius
X-ray crystallography for determining crystal structures of dyes.
-
Gaussian 09
Software for DFT and TD-DFT molecular modelling calculations.
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