阳离子荧光染料的合成与应用分析

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1、阳离子荧光染料的合成及应用研究中文摘要本文通过Knoevenagel缩合反应合成了新型(A．71：．A型)的阳离子荧光染料反，反一1，4一双(2一[4一(N一乙基)溴化吡啶基]乙烯基)苯(DPPB)，通过红外光谱分析及核磁分析对其结构进行了表征。同时合成了两种D．兀．A构型的阳离子荧光染料反式．4一[对．(N，N．二乙醇胺)苯乙烯基]-N．乙基吡啶溴化盐(DHEASPBr-C2)和反式．4．[对．(N，N．二乙醇胺)苯乙烯基]-N．丁基吡啶溴化盐(DHEASPBr-C4)，并研究了它们的荧光性能及染色性能。一方面通过染料与成纤共聚物共混

2、制备纺丝液，另一方面先采用化学接枝法把发色基团接枝到成纤共聚物侧链得到荧光共聚物后制成纺丝液，然后采用静电纺丝工艺制备荧光纳米纤维。具体研究内容包括：通过核磁及红外对合成产物进行结构表征；对合成的染料进行紫外光谱及单光子荧光光谱测试；将染料在腈纶织物上进行染色，并进行了一系列测试(升温上染速率、提升性能、染色牢度、荧光性能)；先合成丙烯腈．丙烯酸共聚物(P(AN．CO．AA))，再通过物理共混及化学接枝方法制备含有荧光发色基团的纺丝液，最后通过静电纺丝工艺制备荧光纤维毡，并对纤维毡进行了相关性能测试(包括：红外分析、形貌分析、热性能、荧

3、光性能)。实验得出以下主要结论：(1)成功合成了荧光染料DPPB、DHEASPBr-C2、DHEASPBr-C4。这类荧光染料合成工艺流相对简单，产率高，易于工业化生产，为工业化生产荧光染料提供了新的思路。(2)DPPB在水溶液中的紫外光谱特征吸收峰在384nm，单光子荧光发射峰(激发波长为384nm)在469nm，说明DPPB是一种黄色荧光染料。与D．尢．A类的染料比较，DPPB的最大吸收波长和发射波长比DHEASPBr-C2和DHEASPBr-C4小，但单光子荧光强度比它们大。溶剂的改变对染料的吸收光谱图和荧光发射光谱图都有很大的影

4、HI匈，随着溶剂极性的增加，染料DPPB的吸收光谱图发生明显的蓝移，且荧光发射强度变小。比较分析DPPB在不同体积比例的混合溶液(甲苯：乙腈=x：(1．X))中的紫外吸收光谱和单光子荧光发射光谱，发现DPPB染料随着中文摘要阳离子荧光染料的合成及应用研究甲苯含量的增加其单光子荧光强度增强。(3)用染料DPPB、DHEASPBr-C4对腈纶织物进行染色，荧光发射光谱及CIE色度坐标表明，织物的发射光谱较染料固体粉末的谱图都发生了明显的蓝移，DPPB织物呈现蓝绿色荧光，DHEASPBr-C4织物呈现黄色荧光。它们的升温上染速率曲线和提升性能

5、表明，染料在85℃左右开始上染，DHEASPBr-C4的平衡上染率比DPPB的大，但就上染速率而言，DPPB较快。染色后的腈纶织物耐水洗牢度和耐摩擦牢度比较好，均达到5级。(4)成功将染料DHEASPBr．C4的发色基团接枝到了P(AN一∞．AA)共聚物上。冷场发射扫描电镜图分析表明，P(AN．CO．AA)共聚物与染料接枝后或者共混后都可以电纺出纤维，获得既具有荧光性能又具有纳米特性的纳米纤维。共聚物接枝上染料后只是分子结构发生了变化，对共聚物纤维宏观形态上却没有影响；而染料与共聚物简单共混对纤维膜的均一性略有影响，使得可纺性下降。单光

6、子荧光光谱分析表明接枝后的共聚物产生黄色荧光。关键词：阳离子染料，荧光性能，染色，荧光纤维作者：张剑指导教师：戴礼兴教授秦传香副教授PreparationofCationicFluorescentDyeandtheStudyofTheirApplicationAbstrastOnenewcationicfluorescentdye4,4’一((1E，1’E)-1，4一phenylenebis(ethene-2，1-diyl))-bis(1-ethylpyridin一1一ium)bromide(DPPB)wassynthesizedand

7、characterizedbyinfraredspectroscopy(FTolR)andnuclearmagneticresonancespectrometer(NMR)．Meanwhile，othertwoD一氕一Atypecationicfluorescentdyesweresynthesized，andtheywere(E)一4一(4一(diethylamino)styryl)-1一ethylpyridin-1一iumbromide(DHEASPBr-C2)and(E)一4一(4-(diethylamino)styryl)-1一

8、butylpyridin-1一iumbromide(DHEASPBr-C4)．Theirfluorescenceanddyeingpropertieshavebeeninvestigated．Ontheon