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溶剂效应和取代基效应对2-(2-氨基苯基)苯并噻唑光谱性质及激发态分子内质子转移的影响

高等学校化学学报 2019年第7期40卷 1425-1432页

作者：李庆易平贵陶洪文李洋洋张志于彭文宇李玉茹湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室

合成了多种2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)氨基氢原子被供电子及吸电子基团取代的衍生物,并用紫外光谱﹑荧光光谱等方法和密度泛函理论(DFT)计算研究了溶剂效应和取代基效应对衍生物的光谱性质及激发态分子内质子转移(ESIPT)的影响规律.... 详细信息

合成了多种2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)氨基氢原子被供电子及吸电子基团取代的衍生物,并用紫外光谱﹑荧光光谱等方法和密度泛函理论(DFT)计算研究了溶剂效应和取代基效应对衍生物的光谱性质及激发态分子内质子转移(ESIPT)的影响规律.结果表明,相比于非极性溶剂环己烷,随溶剂极性的增加及APBT-溶剂分子间氢键的形成,APBT的紫外-可见最大吸收峰和荧光最大发射峰均发生了一定程度的红移,并对APBT的ESIPT产生了影响.在APBT分子的氨基氮原子上引入不同的吸电子或斥电子取代基,对氮原子的电荷性质有较大的影响.在环己烷溶剂中,甲基取代后的APBT仅有单重荧光发射峰,体系未发生ESIPT过程;而COCH2Cl等吸电子基团能促进APBT的ESIPT,其荧光发射光谱出现了明显的双重峰,表明体系发生了激发态分子内质子转移反应.量子化学的理论计算较好地验证了光谱实验结果.

关键词：质子转移溶剂效应取代基效应量子化学计算

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大豆秸秆生物炭对铅锌尾矿污染土壤的修复作用

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水土保持学报 2018年第5期32卷 325-329,334页

作者：盘丽珍许中坚伍泽广邱喜阳湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室湖南湘潭411201

采用盆栽空心菜的方法,研究了大豆桔杆生物炭对铅锌尾矿污染土壤的修复作用。污染土壤中Cu、Zn、Pb和Cd含量分别为50,400,1 119,3.4mg/kg。结果表明:土壤无论是否受到铅锌尾矿污染,添加3%生物炭(w/w)均能显著提高土壤pH;3%生物炭能够抑... 详细信息

采用盆栽空心菜的方法,研究了大豆桔杆生物炭对铅锌尾矿污染土壤的修复作用。污染土壤中Cu、Zn、Pb和Cd含量分别为50,400,1 119,3.4mg/kg。结果表明:土壤无论是否受到铅锌尾矿污染,添加3%生物炭(w/w)均能显著提高土壤pH;3%生物炭能够抑制铅锌尾矿污染导致的土壤pH降低。大豆桔杆生物炭对尾矿污染土壤和未污染土壤中重金属有效态的影响不同,与未污染土壤相比,3%生物炭的钝化作用不能抵消铅锌尾矿污染导致的重金属有效态含量的增加。铅锌尾矿污染抑制空心菜生长;施加3%生物炭可以消除铅锌尾矿污染对空心菜生长的抑制作用。生物炭显著降低污染土壤空心菜根部重金属含量,而对地上部分的影响,不同元素表现出不同的特点;3%生物炭能够阻控铅锌尾矿污染土壤中Cu、Zn、Pb和Cd向空心菜地上部迁移富集。大豆桔杆生物炭对空心菜吸收重金属的影响,在铅锌尾矿污染土壤和未污染土壤上表现不同,存在元素之间的拮抗作用以及由于生物炭提高空心菜生物量所产生的稀释作用。在研究设置条件下,与未污染土壤相比,从空心菜生物量和可食部分吸收重金属含量来评价,施加3%大豆桔杆生物炭可以修复铅锌尾矿导致的土壤污染。

关键词：重金属铅锌尾矿空心菜大豆桔杆生物炭

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芳香性取代基对2-(2-羟基苯基)苯并咪唑激发态质子转移和光谱性质影响的理论研究

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原子与分子物理学报 2021年第1期38卷 1-8页

作者：易平贵李玉茹陶洪文彭文宇梅刚徐合意湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室精细聚合物可控制制备及功能应用湖南省重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室湘潭411201

运用密度泛函(DFT)和含时密度泛函(TD DFT)理论方法研究了在2-(2-羟基苯基)苯并咪唑(HBI)苯环羟基的对位分别被呋喃基、吡咯基等五种芳香性取代基后的衍生物(HBI-R)分子内质子转移过程,考察了取代基的π电子离域效应对分子结构、分子内... 详细信息

运用密度泛函(DFT)和含时密度泛函(TD DFT)理论方法研究了在2-(2-羟基苯基)苯并咪唑(HBI)苯环羟基的对位分别被呋喃基、吡咯基等五种芳香性取代基后的衍生物(HBI-R)分子内质子转移过程,考察了取代基的π电子离域效应对分子结构、分子内氢键和质子转移的影响,模拟计算了各分子的IR振动光谱和电子光谱.研究发现,基态的HBI与HBI-R分子内氢键O—H…N比O…H—N强度大,因氢键中的O—H增长和H—N的缩短,激发态氢键O—H…N弱于O…H—N强度,基态和激发态的稳定构型分别为醇式和酮式结构,取代基总体上使酮式构型相对稳定性有所增加,但呋喃基、吡咯基和噻吩基却略降低了激发态酮式构型相对稳定性.取代基降低了HBI基态和激发态分子内质子转移反应的能垒,但影响不大.电子吸收光谱的最大吸收峰和荧光光谱的最大发射峰主要源于前线分子轨道HOMO与LUMO之间的电子跃迁,芳环取代基增强了π电子离域效应,使光谱的吸收峰和发射峰波长均有较大的红移.

关键词：芳香性取代基 2-(2-羟基苯基)苯并咪唑电子光谱激发态分子内质子转移密度泛函理论

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取代基对2-(2-羟基苯基)苯并噻唑分子内氢键及质子转移的影响:密度泛函理论研究

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原子与分子物理学报 2020年第1期37卷 25-32页

作者：易平贵张志于陶洪文李洋洋李庆彭文宇李玉茹湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室精细聚合物可控制制备及功能应用湖南省重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室湘潭411201

运用密度泛函(DFT)和含时密度泛函(TD DFT)理论方法研究了在2-(2-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)苯环羟基的邻位或对位分别引入羟基和醛基后的衍生物分子内质子转移过程,考察了取代基的电子效应及取代位置对分子内氢键和质子转移反应的影响,模... 详细信息

运用密度泛函(DFT)和含时密度泛函(TD DFT)理论方法研究了在2-(2-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)苯环羟基的邻位或对位分别引入羟基和醛基后的衍生物分子内质子转移过程,考察了取代基的电子效应及取代位置对分子内氢键和质子转移反应的影响,模拟计算了各分子的IR振动光谱和电子光谱.研究发现,HBT及其衍生物分子可以形成分子内氢键,且激发态时氢键增强.基态时以醇式构型稳定存在,激发态时酮式结构为优势构象.分子的最大吸收峰和发射峰主要源于电子从前线分子轨道HOMO到LUMO之间的跃迁.基态分子内质子转移需要越过较高的能垒因而难以发生,而激发态时只需越过较低能垒就很容易发生激发态分子内质子转移.取代基的电子效应和取代位置对HBT分子氢键强度、互变异构体的相对稳定性、电子光谱及质子转移反应的能垒均有一定影响.

关键词： 2-(2-羟基苯基)苯并噻唑氢键激发态分子内质子转移密度泛函理论势能曲线

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2-(2-氨基苯基)苯并噻唑与四苯基卟啉及四苯基锌卟啉的荧光共振能量转移

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化学研究 2021年第2期32卷 145-151页

作者：梅刚易平贵李庆张志于彭文宇李玉茹徐合意湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室湖南湘潭411201

采用紫外光谱和荧光光谱法研究了四氢呋喃溶液中2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)与四苯基卟啉(TPP)、四苯基锌卟啉(ZnTPP)之间的相互作用。结果表明,APBT可作为能量供体分子分别与能量受体分子TPP或ZnTPP构成荧光共振能量转移(FRET)体系,A... 详细信息

采用紫外光谱和荧光光谱法研究了四氢呋喃溶液中2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)与四苯基卟啉(TPP)、四苯基锌卟啉(ZnTPP)之间的相互作用。结果表明,APBT可作为能量供体分子分别与能量受体分子TPP或ZnTPP构成荧光共振能量转移(FRET)体系,APBT的作用将使TPP和ZnTPP的荧光增强。在此FRET体系中,APBT与TPP及ZnTPP作用的分子结合比分别为2∶1和3∶1,能量转移效率分别为0.1803和0.1375,能量转移临界距离分别为3.76和3.44 nm,供体-受体分子间距离分别为4.31和3.88 nm。

关键词：卟啉锌卟啉 2-(2-氨基苯基)苯并噻唑荧光共振能量转移

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2-(2-羟基-5-氨苯基)苯并咪唑与氨基卟啉能量转移的研究

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化学研究 2019年第6期30卷 586-592页

作者：彭文宇易平贵陶洪文李玉茹李庆张志于梅刚湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室湖南湘潭411201

采用紫外光谱法和荧光光谱法研究了二氯甲烷溶液中2-(2-羟基-5-氨基苯基)苯并咪唑(NH2-HBI)和5-(4-氨基)苯基-10,15,20-三苯基卟啉(NH2-TPP)两分子之间的能量转移作用,测定了NH2-HBI与NH2-TPP作用的结合比及能量转移参数.结果表明,在光... 详细信息

采用紫外光谱法和荧光光谱法研究了二氯甲烷溶液中2-(2-羟基-5-氨基苯基)苯并咪唑(NH2-HBI)和5-(4-氨基)苯基-10,15,20-三苯基卟啉(NH2-TPP)两分子之间的能量转移作用,测定了NH2-HBI与NH2-TPP作用的结合比及能量转移参数.结果表明,在光的激发作用下,形成了以NH2-HBI为能量供体、NH2-TPP为能量受体的荧光共振能量转移(FRET)体系,同时发生了NH2-HBI激发态分子内质子转移(ESIPT)与FRET的耦合作用,NH2-HBI分子的醇式构型与酮式构型的荧光都被部分的猝灭,而NH2-TPP的荧光却明显的增强.两分子形成了1∶1的供体-受体作用分子对,体系的FRET能量转移效率(EFRET)为0.114,临界能量转移距离(R0)为2.293nm,供-受体之间的距离(r)为3.227 nm.

关键词：荧光光谱苯并咪唑卟啉荧光共振能量转移激发态分子内质子转移

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羧酸酯酶比率型双光子荧光探针的构建及生物成像研究

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中国科学：化学 2017年第8期47卷 986-993页

作者：张培盛黄勇曾钫夏细桃吴水珠华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室华南理工大学材料科学与工程学院广州510640 理论有机化学与功能分子教育部重点实验室精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室分子构效关系湖南省普通高等学校重点实验室功能材料研究所湖南科技大学化学化工学院湘潭411201 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室华南理工大学材料科学与工程学院广州510640

羧酸酯酶(CaE)水平的异常与脂肪肝、高血脂等多种疾病的发生密切相关,发展用于快速、准确地检测CaE含量的荧光探针对上述疾病的早期诊断具有重要意义.本文基于分子内电荷转移原理,设计合成了一种对CaE具有高选择性识别的红光比率型双光... 详细信息

羧酸酯酶(CaE)水平的异常与脂肪肝、高血脂等多种疾病的发生密切相关,发展用于快速、准确地检测CaE含量的荧光探针对上述疾病的早期诊断具有重要意义.本文基于分子内电荷转移原理,设计合成了一种对CaE具有高选择性识别的红光比率型双光子荧光探针***催化水解断裂探针分子的酯键,导致酶促反应前后探针的荧光光谱性能发生显著的改变,以此实现对CaE的比率荧光检测.该探针具有较好的选择性、较低的检测下限以及较宽的pH响应范围.此外,我们成功地将DCM-CE应用于活细胞中对内源性CaE的双光子荧光成像.

关键词：红光比率型双光子羧酸酯酶荧光成像

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超声波辅助模板法制备介孔硅酸钙及其对Cd(Ⅱ)的吸附性能

超声波辅助模板法制备介孔硅酸钙及其对Cd(Ⅱ)的吸附性能

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2017中国材料大会(cmc2017)

作者：刘立华李童刘金燕王易峰胡博强薛建荣周智华唐安平湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室分子构效关系湖南省普通高等学校重点实验室 411201

以硝酸钙和硅酸钠为原料,在超声波下采用模板法制备了介孔硅酸钙(MCS).探讨了不同模板剂(十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲溴化铵、P123 和十六烷基三甲溴化铵-四甲基氢氧化胺)对介孔硅酸钙孔径和表面形貌的影响,采用X 射线衍射(XRD)、扫...

以硝酸钙和硅酸钠为原料,在超声波下采用模板法制备了介孔硅酸钙(MCS).探讨了不同模板剂(十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲溴化铵、P123 和十六烷基三甲溴化铵-四甲基氢氧化胺)对介孔硅酸钙孔径和表面形貌的影响,采用X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、BET 表面分析和红外光谱(FT-IR)等对其结构进行了表征,考察其对含Cd2+模拟废水的吸附性能和解吸再生性能.结果表明,以十六烷基三甲溴化铵为模板剂在超声波下合成的硅酸钙具有介孔结构,为狭缝孔,比表面积达244.32 m2·g-1,孔径(DBJH)为11.2 nm;在293 K 下,对Cd2+的吸附量达509.91 mg·g-1,远大于文献报道的吸附剂的吸附量;MCS 对Cd2+的吸附符合Langmuir 模型,更符合Redlich-Peterson 模型,是一个熵增自发进行的过程,为吸热反应,存在物理吸附和化学吸附.MCS 对Cd2+的吸附过程更符合准二级吸附动力学模型,吸附活化能为14.734 kJ·*** 在pH 5.0-7.5 的范围内对Cd2+具有很高的吸附容量和优异的再生性能.

关键词：

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