摘要：设计具有高亮度、高光稳定性和环境友好型的荧光染料,是当前备受关注的前沿领域。研究发现,荧光染料的发光效率受到扭转分子内电荷转移(TICT)的影响。因此,有效地抑制TICT过程对于荧光标记物和探针的研究与开发具有至关重要的意义。香豆素及其衍生物,尤其是具有高荧光产率和长荧光寿命的7-氨基香豆素染料,一直以来都广泛应用于不同体系中,作为荧光探针的重要组成部分。然而,以往的研究主要集中在探究不同溶剂对香豆素染料分子激发态动力学过程的影响,而忽略了染料分子结构对TICT过程的重要作用。采用了飞秒时间分辨瞬态吸收(TA)光谱和密度泛函理论(DFT)计算相结合的方法,深入研究香豆素染料C460和C481在不同溶剂中的激发态动力学。研究结果揭示,在具有高强供氢能力的高极性甲醇溶剂中,C481才显著发生TICT过程。此外,量子化学计算结果表明,氟取代效应会降低分子内扭转势垒,导致非辐射失活效应加速,从而引发更为明显的荧光猝灭现象。这一研究不仅有助于优化荧光染料性能时选择合适的溶剂,还可为荧光染料分子结构的设计提供重要的指导,具有深远的研究价值。

摘要：抑制扭转分子内电荷转移(TICT)的形成能够显著增强发光材料的荧光强度和光稳定性,然而,目前缺乏准确预测TICT存在的方法。本文基于Kamlet-Taft理论,通过稳态/瞬态吸收光谱结合量化计算,对N,N-二甲基-6-丙酰-2-萘胺(PRODAN)在不同溶剂中的激发态动力学进行了研究。稳态光谱表明,PRODAN氢键复合物的斯托克斯红移主要依赖溶剂极性和供氢能力。瞬态吸收光谱表明,快时间τ_(1)和τ_(2)归属为分子内电荷转移和TICT形成过程,而慢时间τ_(3)和τ_(4)归属为溶剂化和荧光辐射过程。此外,结果表明极性和供氢能力的增大会加快PRODAN氢键复合物的动力学过程。计算表明,在较高极性且强供氢能力的甲醇溶剂中能形成稳定的TICT态。研究结果为荧光探针分子结构设计和溶剂选择提供了一定的指导意义。

摘要：本文拟采用高级别的密度泛函方法(DFT)研究一系列萘二甲酰亚胺派生物在真空及不同溶剂中的荧光量子效率。它通过在母体分子萘二甲酰亚胺上连接不同能增大其共轭度的基团,得到相应的荧光效率,并与实验结果相关联,获得并预测荧光量子效率最高的结构,以此解释实验结果并为荧光材料的合成实验提供理论指导。