覃 彪,陳 勇,呂小軍,傅文甫*
(1.中國(guó)科學(xué)院 理化技術(shù)研究所,北京100190;2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京100049)
激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(ESIPT,包括分子內(nèi)和分子間的)是一種在光化學(xué)和光生物過(guò)程中廣泛研究的基本反應(yīng)之一[1-4]。所謂激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移是指某些有機(jī)分子在光、熱或電等條件的作用下,使分子躍遷到激發(fā)態(tài),這時(shí)分子中某一基團(tuán)上的氫核(即質(zhì)子)通過(guò)分子內(nèi)氫鍵或分子間的氫鍵橋,轉(zhuǎn)移到分子內(nèi)鄰近的N、O和S等雜原子上,形成互變異構(gòu)體的過(guò)程。2-(2′-羥基苯基)吡啶并噻唑(簡(jiǎn)稱HPT)是一類具有激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移效應(yīng)的有機(jī)分子,在外界光激勵(lì)下到達(dá)激發(fā)態(tài),經(jīng)歷一個(gè)非常快(~10-2s)的激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移過(guò)程形成光致互變異構(gòu)體,并保持該互變異構(gòu)體還處于激發(fā)態(tài),能夠發(fā)射光子回到基態(tài)。這類分子具有光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)(烯醇式和酮式)、光致變色和光學(xué)非線性等特性,在光限幅、光存儲(chǔ)和光開關(guān)等光學(xué)器件中具有廣泛的應(yīng)用前景[5-8],引起了人們極大的研究興趣[9-11]。HPT分子通常以烯醇式的構(gòu)型處于基態(tài),當(dāng)被紫外光激發(fā)后可發(fā)生激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移生成其異構(gòu)體,即HPT的酮式結(jié)構(gòu)。這時(shí)發(fā)生的熒光通常表現(xiàn)為兩個(gè)發(fā)射帶,熒光峰值波長(zhǎng)較短的熒光帶為正常熒光,熒光峰值有較大Stoks位移的的熒光帶是互變異構(gòu)體(酮式構(gòu)型)發(fā)射的熒光,即轉(zhuǎn)移熒光或反常熒光[12]。此類分子的激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)移效應(yīng)及其發(fā)光性質(zhì)與溶劑的極性、pH值、溶劑的氫鍵特征和基態(tài)、激發(fā)態(tài)分子結(jié)構(gòu)有密切的聯(lián)系。本文旨在研究HPT化合物的反應(yīng)形成過(guò)程、晶體結(jié)構(gòu)和溶劑極性對(duì)ESIPT效應(yīng)的影響?!?br>