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电子自旋-自旋交换作用诱导的BODIPY发色团系间窜越的研究

时间:2017-10-27 11:28来源: 作者: 点击:

 

如何获得有机发色团的高效系间窜越,是光化学的重要研究内容,同时对光催化、光动力治疗、光子上转换等领域所用到的光敏剂的分子设计和制备,有着重要的意义。将稳定的自由基基团连接到有机发色团上,所产生的电子自旋-自旋相互作用,会使分子体系具有二重、四重本征态,从而改变分子的电子跃迁规律,将原来自旋禁阻的系间窜越过程转化成了自旋允许的系间窜越过程,从而促进了有机发色团三重态的产生。但该领域的研究难点是如何合理地设计分子结构,在保证有高效系间窜越的同时,又能避免有机发色团的三重态被淬灭。近日,精细化工国家重点实验室赵建章教授课题组对上述基本问题进行了详细研究,在J. Am. Chem. Soc. (2017, 139, 7831-7842) 杂志上发表了一篇有关利用电子自旋-自旋相互作用,使氟硼吡咯(BODIPY)发色团高效产生长寿命三重激发态的研究论文。

该论文将自由基以不同方式共价连接到(BODIPY)发色团上,通过多种稳态与瞬态光谱,以及时间分辨电子顺磁共振光谱(TR-EPR),对所制备的分子进行了详细研究,观察到了高效系间窜越(效率为80%),以及长寿命的三重态(寿命为62微秒),并首次将这种基于电子自旋交换作用的新型三重态光敏剂,应用到三重态湮灭上转换中。同时,率先利用时间分辨顺磁光谱,对BODIPY发色团的自旋选择系间窜越进行了研究,确定了其电子自旋极化方式;同时观察到了所制备的分子的四重态,并对分子的电子自旋极化方式随时间的演化规律进行了解释。

该论文的第一作者为我校博士研究生王智佳(曾获2017年研究生国家奖学金、2014-2015年大连理工大学优秀研究生等)

 

 


   

 

 

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