资源描述：
《有机荧光物质特性与应用进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、精细石油化工1996年11月第6期SPECIALITYCHEMICALS有机荧光物质特性与应用进展胡建军于艳周春隆(天津大学应用化学系,300072)讨论了有机荧光物质的荧光特性及荧光与分子结构之间的关系,阐述了荧光染料、颜料的应用、制备方法以及无色荧光化合物的类型及其在防伪油墨、纸张中的功能性应用。关键词:有机荧光物质特性应用进展1前言溶剂对荧光效率、寿命以及光谱峰的位置有有机荧光物质是一类具有特殊光学性能的化显著影响。增加溶剂的极性常使荧光波长增长。合物,它们能吸收特定频率的光,并发射出低频率有些因素会减
2、弱荧光的强度,称为“熄灭”。分(较长波长)的荧光释放所吸收的能量。某些有机子中含有大原子(如溴)的溶剂以及含有对荧光不化合物在紫外和短波长的可见光的激发下能发出利的基因(如硝基)的溶剂都能引起荧光的“熄荧光,产生可见光谱中鲜艳的颜色,这类物质称为灭”。日光型荧光染、颜料。荧光染料在溶剂或基质中浓度过高会引起荧[1,2]2荧光的产生及其影响因素光的“熄灭”。溶液中氧分子的存在能夺取激发态有色化合物分子通常处于能量最低的状态,分子的能量而使荧光熄灭。染料分子的异构化,尤称为基态。吸收紫外或可见光的能量后,电子跃迁
3、其是那些带有电荷的分子的异构化,能生成非荧至高能量轨道激发态。分子可有多个激发态。光型染料而使荧光强度大大减弱。处于激发态的分子通过振动弛豫、内部转换等过溶解染料分子的基质起着非常重要的作用。程跃迁到分子的最低激发态的最低振动能级,再用有机“玻璃”或塑料代替液态溶液能使荧光强度[3,4]发生辐射跃迁回到基态,放出光子,产生荧光。增加。有些树脂用来作染料的基质制备有机荧光有机染料分子的第一激发态与基态的能差是颜料效果很好,有利于制备颜料的细小颗粒,提高一定的,因而荧光波长不随激发光波长的改变而染料的使用浓度,改
4、进耐光牢度。发生变化。分子激发过程中吸收的能量一般高于敏化剂对荧光强度有很大影响。敏化剂是指荧光辐射释放的能量,二者之差以热的形式损耗,分子中含有共轭体系的物质,它们能吸收光能跃因此荧光波长比激发光的长,其差通常为50～70迁至激发态。处于激发态的敏化剂分子可将多余nm,当有机化合物分子内可以形成氢键时,则增能量传递给荧光染料分子而使荧光增强。采用较至150～250nm,这一规律称为Stoke's位移。荧易制备的荧光物质作为敏化剂与另一种性能良好光的强度受许多因素的制约,如激发光源能量、吸的荧光染料混合使用,
5、不仅可以降低成本,制得更收强度、量子效率等。量子效率也称量子收率,是加鲜艳的荧光染、颜料,而且可以使发射波长不发指荧光物体分子发射的光量子数与吸收的光量子生变化。图1系化合物5苯基2(4苯乙烯基数之比。其大小是由分子结构决定的,而与激发光口苯基)恶唑(1)对3甲氧基苯绕蒽酮(2)的敏化作源的能量无关。用示例。温度能影响荧光量子收率。温度升高通常使荧光减弱。收稿日期:19960124;修改稿收到日期:19961004。第6期胡建军等.有机荧光物质特性与应用进展弱。立体异构对荧光强度也有影响,如反式二苯乙NCHC
6、H烯是强荧光型的,顺式二苯乙烯由于位阻效应的O存在则无荧光特性。(1)OCH3O(2)图2荧光染料分子内部能量传递3.2取代基对荧光的影响大部分有机荧光物质分子中带有芳环,芳环上引入取代基可改变荧光的光量子收率和发射波图1使用混合染料制备有机荧光颜料长。通常邻、对位定位基可使荧光增强,间位定位此外这种能量传递作用也可发生在分子内基使荧光减弱,硝基、偶氮基能阻止荧光的产生。部,能量给予体和接受体共处于同一分子中,它们分子两端分别引入给电性和吸电性基团可使染料分别属于两个隔离的共轭体系。如分子中含口恶唑发生红移并
7、伴随荧光的增强。卤原子的存在对荧和吡唑啉环的化合物(3)。光不利。氨基的引入可使荧光增强。有些取代基(3b)能改变染料的性质,例如环状多烯化合物是致癌CHCH的,但其吸电取代基衍生物却具有实际应用的价NN值。C.I.溶剂绿5(4)呈鲜艳的绿色荧光。NOCOOCH2CH(CH3)2(3a)(CH3)2CHCH2OOC(3)(4)C.I.溶剂绿52,5二苯基口恶唑(3a)是能量给予体,3苯乙3.3分子环构化对荧光的影响烯基1,5二苯基吡唑啉(3b)是能量接受体,整染料分子的闭环对荧光的产生非常有利,可个分子(3)
8、的发射光谱位置与(3b)相同,但强度以增加分子共平面性和刚性而使荧光增强。许多增加。图2系化合物(3a)(3b)及(3)的反射光谱本身无荧光或荧光很弱的化合物与金属螯合产生图。的具有环状结构的螯合物显示较强荧光。分子内3分子结构与荧光特性含有羟基并可形成分子内氢键多数情况下能使荧荧光的发射与强度主要与染料的分子结构有光强度提高。关。事实证明,荧光物质分子一般都含有发射荧光二芳及三芳甲烷类染料不具有荧
