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荧光素、罗丹明、荧光酮、苝都是具有共轭体系的芳香类荧光染料,广泛应用于材料及生命科学中,而苝纳晶作为一种新型的有机纳米晶体在有机发光二极管、有机太阳能电池等方面具有广阔的应用前景。目前,关于荧光素等芳香类荧光染料的研究主要集中在合成、通过修饰改变其荧光特性及应用等方面。本文探讨了常用荧光素和罗丹明在不同溶剂中的光物理性质;设计合成了对羟基苯基荧光酮,比较了C-9位取代对荧光酮光物理性质的影响;探讨了与苝纳晶形成机理密切相关的苝低聚体的性质。分析取代基对荧光素光物理性质的影响发现:当取代基与苯环相连时,取代基拉电子能力越强,最大吸收峰红移越多,这与取代基直接和占吨环相连对染料吸收光谱的影响不同。强给电子基和强拉电子基连接到苯环上都会明显地降低染料的荧光量子产率和缩短荧光寿命。二卤代荧光素的最大吸收波长按溴、氯、碘的顺序依次增大,而四卤代荧光素的最大吸收波长则是按氯、溴、碘的顺序依次增大。氯代荧光素的荧光量子产率明显大于溴代和碘代荧光素,且溴代和碘代荧光素的荧光量子产率远远小于1。分析取代基对罗丹明光物理性质的影响发现:与罗丹明相比,烷基罗丹明酯的最大吸收和发射波长有一定红移,荧光量子产率增大;烷基链长短对烷基化罗丹明酯的荧光性质影响不大;N端取代或固定都会使染料的最大吸收和发射波长红移,荧光量子产率降低。N端的四个氢被烷基取代使染料荧光量子产率降低更多。随着溶剂极性的增加,大多数罗丹明的最大吸收和发射波长红移。对羟基苯基荧光酮、苯基荧光酮和甲基荧光酮的质子解离程度取决于NaOH浓度,其完全解离后的最大摩尔消光系数、荧光量子产率与中性形式相比都有所降低,但此时C-9位取代基只是对染料吸收和荧光光谱的峰位置影响比较明显而对其荧光量子产率影响不明显。探讨了苝分子低聚体的形成条件和影响因素,荧光光谱和吸收光谱表明,即使在微摩尔/升的浓度下,苝在含水的丙酮溶液中也能够形成具有光活性的J聚集体。计算得到低聚体的聚集数为9,平衡常数数量级较大。