本文研究内容及创新点

本文主要讨论光激发条件下的分子间氢键对有机染料性质的影响。由于受到光激发，氢的受体与供体会根据分子内电子态的电荷重新排布作用而发生自身调整现象，这就是常说的激发态氢键合动力学（excited state hydrogen bonding dynamics，ESHBD）[241]：氢键激发包含三个方面：①氢受体被激发，供体没有被激发。②氢供体受激发，受体没有被激发。③氢供体-受体均被激发，由于氢键在光化学、光物理领域的重要性，有关激发态分子间（内）氢键的研究的理论与实验数据越来越多，其中既包括分子间氢键作用又包含分子内的氢键作用，这些作用是一个超快速变化的过程 [242-247]。分子间（内）质子转移是一类介于氢供-受体系中的反应，由于其在化学与生物动力学方面具有重要作用 [248-251]，所以诸如C=O…H-O，N-H…O，O-H…N，以及其他一些类似基团的氢键相互作用受到更多关注。

很多分子间氢键的存在与作用模式主要是通过溶剂提供质子来实现的，能够形成较大体积分子间氢键的二聚体模式的分子很少，而且即使存在也多发生在诸如氮杂吲哚片段的小分子中，存在于较大分子间氢键的报道很少且具有不确定性，尤其是在无外界条件影响下，实现直链和枝状有机染料体系中可逆的分子间激发态质子转移的研究是极具挑战性、创新性与开拓性的。针对以上问题，拟开展以下几点工作进行深入系统的研究。

（1）设计合成一系列分子上骨架上含有两个或多个质子给体-受体官能团对（不同苯基乙烯基亚氨基片段取代、萘醛片段取代）的有机染料分子，得到目标化合物及其参比化合物C1-C46。通过分子的熔点、核磁、单晶结构对化合物进行表征。

（2）系统研究了单、双取代的有机染料的紫外吸收、荧光发射、双光子吸收光谱等，测定了荧光量子产率，探讨了分子共轭程度、取代基、氢键以及溶剂等不同化学环境对ESPT性质的影响。(www.xing528.com)

（3）针对目标化合物进行分子间激发态质子转移的理论研究，在DFT计算水平下对目标化合物进行基态（S0）结构进行了几何构型优化；使用CIS方法对分子烯醇式和酮式在第一激发态（S1）的几何优化。计算了目标化合物分别在基态和激发态时的烯醇式→酮式的过渡态，并采用柔性扫描得到分子间质子转移势能面曲线，进一步分析了目标化合物的相关电子性质。

合成了不同类型含有分子间氢键的单、双苯基-乙烯基-亚氨基的有机染料分子，通过对含有两个或更多个质子给体和质子受体对的直链和枝状的有机染料光物理和光化学的系统研究，并结合理论计算，为阐明直链和枝状有机染料基于多氢键相互作用实现分子间激发态质子转移提供可靠的实验和理论依据。