卟啉类化合物荧光光谱的性质
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邻、 对位 定位 基 可使 荧光 增 强 ， 间位 定 位基 使荧 光减 弱 ， 硝基 、 氮基 能 阻止 荧 光 的产 生 。另外 ， 体 偶 立 异构 、 晶体结 构也 会 对荧 光 性 能产 生影 响 【． ３ ］
有些 因素会 减弱 荧光 的强 度 ， 为 “ 称 淬灭 ” 。分 子 中含有 大原 子 （ 溴 ） 溶剂 以及 含 有对荧 光 不 如 的 利 的基 因 （ 硝基 ） 如 的溶 剂都 能 引起 荧 光 的“ 淬灭 ” ］ ［。 ６
是较相应的吸收光谱红移 （ 称之为 Ｓｏｅ Ｓ ｉ）产生的主要原因 ： 跃迁到激发态高振动能级的激 ｔ ｓｈ ， ｋ ｆ ｔ ①
发态分子首先 以较快的速率发生振动弛豫 ， 散失部分能量到达零振动能级 ； 为了达到较低能级的 ②
稳定 态 ， 发态 分子 的构 型很 快一 步调 整 ， 成部分 能量 损失 。 ｔｋ ｓ ｈｆ的实质 就是 荧光量 子 的 激 造 ］ Ｓｏ ｅ ｉ Ｓ ｔ 能量 低于 被吸收 光子 的能 量 ， 这种 改变 的程度 常用荧 光效 率 （ 光量 子产 率 ） 荧 来表 征 。
１ ０
２１ ００年第 ４期
王琴 等 ： 卟啉类 化合物荧光光谱的性质
发 展 动 态
强 的助 色 团 （ 如一 Ｎ 、 Ｈ：一ＮＨ 一Ｏ － Ｎ Ｏ ￣。 常增加 分 子 ７ Ｒ、 Ｒ、 ＨＣ Ｒ） ’通 ９ ｒ电子共 轭 体 系长度 可提 高荧 光
效率并 使荧 光红 移 。空 间 位 阻效 应 的存 在能破 坏 分子 的共 平 面性 及共 轭 程度 ， 而使 荧 光减 弱。大 从 部 分有 机荧 光物 质 分子 中带 有 芳环 ， 环 上引 入取代 基 可改 变荧 光 的光 量 子 收率 和发 射波 长 。通 常 芳
２ 荧 光 的产 生 及 其 影 响 因素 …
有色 化合 物分 子 通常 处 于能 量最 低 的状态 ， 为基态 。吸收 紫外 或 可见 光 的能量 后 ， 称 电子跃 迁
至高 能量轨 道—— 激 发态 。分子 可有 多个激 发态 。处于激 发态 的分 子通 过振 动 弛豫 、 内部转换 等过 程跃迁 到 分子 的最低 激发 态 的最低 振动 能级 ， 再发生 辐射 跃迁 回到基 态 ， 出光子 ， 生荧光 ［。 放 产 ５ ］ 看上 去荧 光 的发射 是 光 吸收 的逆 过程 ， 荧光 光谱 与 吸收光 谱有 类 似镜 像 的关 系 ． 但荧 光光谱 总
许 多物 质都 能发 出荧 光 ， 强度 相差 很 大 ， 主要 与物 质 的 及 周 围递 质 有关 ， 但 这 如化 学结构 、 溶
剂、 浓度 、 发光 、 碱度 、 光猝 灭 剂 、 激 酸 荧 荧光 增强 剂 。但物 质 是否 具有 荧 光 以及 的 高低 主要 取决
于本身 的化学 结构 ］ 荧 光 的强 度还受 许 多 因素的 制约 ， 激 发光 源 能 量 、 收强 度 、 】 。 一 如 吸 量子 效率
注 意观察荧 光 。 以后 特 别在植 物抽提 液 和矿物 中 ， 越来 越多 地观察 到荧 光 的发 射 。 ８ ２年 ，ｔ ｅ １５ Ｓｏ ｓ阐 ｋ 明了荧光 发射 的机 制 ， 为荧 光是 由于物质 吸 收 了光 能而 重新 发 出 的不 同波 长 的光线 ， 认 而不是 由于
光 的漫荧石 （ ｕ ｓａ ） 并 ｌ ｆ ｏｐ ｒ而定 名 荧光 ［。 ３ ］
ｌ 刖 ０ ● ‘ 吾 Ｊ 一 一－
荧 光是 一种 光致发 光 现象 。当 紫外光 （ 或某 种光 ） 照射 到荧光 物质 上 时 ， 物质 就会 吸收 与其 特 该
征频 率相 一致 的能 量 ． 从基 态 跃迁 到能 量较 高 的激发 态 。 在不稳 定 的激 发 态下 的分子会 在 短暂 的时 间 内转 移 弛豫到 激 发态 的最 低 振动 能级 （ 衡激 发态 ） ， 由该处 回落 到基 态 的较高 振动 能级 上 ， 平 上 再 在 回落 过程 中 以荧光 的形 式衰减 能 量 ； 止照 射时 ， 光也 随 即消失 口２ 停 荧 ．。早 在 １ 纪 ， 】 ６世 人们 就开 始
光 的基 团 ， 为荧 光 团 （ Ｃ 一 Ｎ 一 、 Ｃ Ｎ 、 环 Ｎ ， 称 如 Ｏ、 Ｎ 一 Ｈ 一 苯 Ｈ） 以及 能使 吸收 波 长改 变并 伴 随荧 光增
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ — ９ ２ １— ９ １ 作者简介 ： ＿ ￣ （ ９ ０ ， ， 西 原 平 人 ， 士 ， 程 师 ， 要 从 事 化 工 产 品 的 分 析 检 测 工 作 。 已分 别 在 Ｊ Ｐ ｙ ． １ ８ 一） 女 山 硕 工 主 ． ｈｓ Ｃ ｅ ． ￣Ａ ａ ｔ ａＣ ｉ ｃ ｃ 发表 论 文 各 １ ， 表 国 际会 议 论 文 １ 。 ｈｍ Ｃ ｎ ｌ ｉ ｈ ａＡ ｔ Ｐ ｙｃ ｍｉ ａ 篇 发 篇
２１ 年 第 ４ ００ 期
甘 肃 石 油 和 化 工
２１ 年 ｌ 月 ００ ２
卟啉类化合物荧光光谱 的性质
王 琴 ， 晓梅 ， 徐 罗 妮
（ 甘肃省化工研 究院 ， 甘肃 兰州 ７ ０ ２ ） ３ ０ ０
摘要 ： 卟啉 类化 合 物在 荧光 探 针技 术 、 光敏 材料 、 染料 等 领 域 中有 广 泛 的 应 用 ， 已引起 了人们
等 。温 度能影 响荧 光量 子 收率 。温度 升高通 常使荧 光减 弱 。溶 剂对荧 光 效率 、 寿命 以及 光谱 峰的位
置有 显著影 响 。增加 溶剂 的极 性 常使荧 光波 长增 长 。
荧 光 的发射 与强度 主 要 与荧光 物质 分子 结构有关 。事 实证 明 ， 光物 质分 子一 般都 含有发 射荧 荧
的极 大 兴趣 。 对 荧光 的产 生及 卟啉 、 属 卟啉 的 荧光 光 谱性 质 及 应 用前 景 进 行 了综 述 ， 从 金 并 几 个 方 面讨 论 了影 响 卟啉 及 其 衍 生 物 荧 光 的 因素 。 关键词 ： 卟啉 类化合 物 ； 荧光 光谱性 质 ； 荧光量子 产率 ； 荧光探 针
有些 因素会 减弱 荧光 的强 度 ， 为 “ 称 淬灭 ” 。分 子 中含有 大原 子 （ 溴 ） 溶剂 以及 含 有对荧 光 不 如 的 利 的基 因 （ 硝基 ） 如 的溶 剂都 能 引起 荧 光 的“ 淬灭 ” ］ ［。 ６
是较相应的吸收光谱红移 （ 称之为 Ｓｏｅ Ｓ ｉ）产生的主要原因 ： 跃迁到激发态高振动能级的激 ｔ ｓｈ ， ｋ ｆ ｔ ①
发态分子首先 以较快的速率发生振动弛豫 ， 散失部分能量到达零振动能级 ； 为了达到较低能级的 ②
稳定 态 ， 发态 分子 的构 型很 快一 步调 整 ， 成部分 能量 损失 。 ｔｋ ｓ ｈｆ的实质 就是 荧光量 子 的 激 造 ］ Ｓｏ ｅ ｉ Ｓ ｔ 能量 低于 被吸收 光子 的能 量 ， 这种 改变 的程度 常用荧 光效 率 （ 光量 子产 率 ） 荧 来表 征 。
１ ０
２１ ００年第 ４期
王琴 等 ： 卟啉类 化合物荧光光谱的性质
发 展 动 态
强 的助 色 团 （ 如一 Ｎ 、 Ｈ：一ＮＨ 一Ｏ － Ｎ Ｏ ￣。 常增加 分 子 ７ Ｒ、 Ｒ、 ＨＣ Ｒ） ’通 ９ ｒ电子共 轭 体 系长度 可提 高荧 光
效率并 使荧 光红 移 。空 间 位 阻效 应 的存 在能破 坏 分子 的共 平 面性 及共 轭 程度 ， 而使 荧 光减 弱。大 从 部 分有 机荧 光物 质 分子 中带 有 芳环 ， 环 上引 入取代 基 可改 变荧 光 的光 量 子 收率 和发 射波 长 。通 常 芳
２ 荧 光 的产 生 及 其 影 响 因素 …
有色 化合 物分 子 通常 处 于能 量最 低 的状态 ， 为基态 。吸收 紫外 或 可见 光 的能量 后 ， 称 电子跃 迁
至高 能量轨 道—— 激 发态 。分子 可有 多个激 发态 。处于激 发态 的分 子通 过振 动 弛豫 、 内部转换 等过 程跃迁 到 分子 的最低 激发 态 的最低 振动 能级 ， 再发生 辐射 跃迁 回到基 态 ， 出光子 ， 生荧光 ［。 放 产 ５ ］ 看上 去荧 光 的发射 是 光 吸收 的逆 过程 ， 荧光 光谱 与 吸收光 谱有 类 似镜 像 的关 系 ． 但荧 光光谱 总
许 多物 质都 能发 出荧 光 ， 强度 相差 很 大 ， 主要 与物 质 的 及 周 围递 质 有关 ， 但 这 如化 学结构 、 溶
剂、 浓度 、 发光 、 碱度 、 光猝 灭 剂 、 激 酸 荧 荧光 增强 剂 。但物 质 是否 具有 荧 光 以及 的 高低 主要 取决
于本身 的化学 结构 ］ 荧 光 的强 度还受 许 多 因素的 制约 ， 激 发光 源 能 量 、 收强 度 、 】 。 一 如 吸 量子 效率
注 意观察荧 光 。 以后 特 别在植 物抽提 液 和矿物 中 ， 越来 越多 地观察 到荧 光 的发 射 。 ８ ２年 ，ｔ ｅ １５ Ｓｏ ｓ阐 ｋ 明了荧光 发射 的机 制 ， 为荧 光是 由于物质 吸 收 了光 能而 重新 发 出 的不 同波 长 的光线 ， 认 而不是 由于
光 的漫荧石 （ ｕ ｓａ ） 并 ｌ ｆ ｏｐ ｒ而定 名 荧光 ［。 ３ ］
ｌ 刖 ０ ● ‘ 吾 Ｊ 一 一－
荧 光是 一种 光致发 光 现象 。当 紫外光 （ 或某 种光 ） 照射 到荧光 物质 上 时 ， 物质 就会 吸收 与其 特 该
征频 率相 一致 的能 量 ． 从基 态 跃迁 到能 量较 高 的激发 态 。 在不稳 定 的激 发 态下 的分子会 在 短暂 的时 间 内转 移 弛豫到 激 发态 的最 低 振动 能级 （ 衡激 发态 ） ， 由该处 回落 到基 态 的较高 振动 能级 上 ， 平 上 再 在 回落 过程 中 以荧光 的形 式衰减 能 量 ； 止照 射时 ， 光也 随 即消失 口２ 停 荧 ．。早 在 １ 纪 ， 】 ６世 人们 就开 始
光 的基 团 ， 为荧 光 团 （ Ｃ 一 Ｎ 一 、 Ｃ Ｎ 、 环 Ｎ ， 称 如 Ｏ、 Ｎ 一 Ｈ 一 苯 Ｈ） 以及 能使 吸收 波 长改 变并 伴 随荧 光增
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ — ９ ２ １— ９ １ 作者简介 ： ＿ ￣ （ ９ ０ ， ， 西 原 平 人 ， 士 ， 程 师 ， 要 从 事 化 工 产 品 的 分 析 检 测 工 作 。 已分 别 在 Ｊ Ｐ ｙ ． １ ８ 一） 女 山 硕 工 主 ． ｈｓ Ｃ ｅ ． ￣Ａ ａ ｔ ａＣ ｉ ｃ ｃ 发表 论 文 各 １ ， 表 国 际会 议 论 文 １ 。 ｈｍ Ｃ ｎ ｌ ｉ ｈ ａＡ ｔ Ｐ ｙｃ ｍｉ ａ 篇 发 篇
２１ 年 第 ４ ００ 期
甘 肃 石 油 和 化 工
２１ 年 ｌ 月 ００ ２
卟啉类化合物荧光光谱 的性质
王 琴 ， 晓梅 ， 徐 罗 妮
（ 甘肃省化工研 究院 ， 甘肃 兰州 ７ ０ ２ ） ３ ０ ０
摘要 ： 卟啉 类化 合 物在 荧光 探 针技 术 、 光敏 材料 、 染料 等 领 域 中有 广 泛 的 应 用 ， 已引起 了人们
等 。温 度能影 响荧 光量 子 收率 。温度 升高通 常使荧 光减 弱 。溶 剂对荧 光 效率 、 寿命 以及 光谱 峰的位
置有 显著影 响 。增加 溶剂 的极 性 常使荧 光波 长增 长 。
荧 光 的发射 与强度 主 要 与荧光 物质 分子 结构有关 。事 实证 明 ， 光物 质分 子一 般都 含有发 射荧 荧
的极 大 兴趣 。 对 荧光 的产 生及 卟啉 、 属 卟啉 的 荧光 光 谱性 质 及 应 用前 景 进 行 了综 述 ， 从 金 并 几 个 方 面讨 论 了影 响 卟啉 及 其 衍 生 物 荧 光 的 因素 。 关键词 ： 卟啉 类化合 物 ； 荧光 光谱性 质 ； 荧光量子 产率 ； 荧光探 针