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一种分子杂化物,可通过绿光单光子激发同时产生单线态氧和一氧化氮
摘要: 光敏剂(PS)与一氧化氮光供体(NOPD)的组合为光动力疗法开辟了新途径,这种基于非"传统"药物且完全受光刺激调控的多模式抗癌抗菌治疗方式目前仍鲜有探索。本研究报道了一种基于BODIPY光捕获天线的分子杂化物——该材料在高度生物相容的绿光单光子激发下,能同时作为PS和NOPD发挥作用。相较于迄今报道的少数案例,该杂化物具有显著综合优势:其单一分子实体满足了PS与NOPD的大部分关键指标,包括:(i)通过生物相容可见光单光子激发同步产生1O2和NO;(ii)优异的1O2量子产率与NO量子效率;(iii)NO的光生成过程不受氧浓度影响;(iv)在绿光波段具有强光捕获能力。此外,该化合物及其稳定光产物在黑暗条件下对正常细胞和癌细胞均表现出良好耐受性,在绿光激发下则通过细胞毒性1O2与NO的协同作用,对癌细胞呈现双模态光致杀伤效应。
关键词: 绿灯,一氧化氮,多模式疗法,单线态氧,BODIPY,光动力疗法
更新于2025-09-23 15:22:29
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新型近红外荧光液晶:带有多个烷基链的Bodipy柱状相液晶
摘要: 通过Bodipy与醛衍生物的典型Knoevenagel缩合反应,设计并制备了两种具有对称三烷基链和六烷基链的新型Bodipy衍生物3和6。含三烷基链的Bodipy衍生物3未表现出介晶相,而含六烷基链的Bodipy衍生物6在室温下呈现有序的六方柱状介晶相。样品3和6均展现出近红外荧光特性,其荧光量子产率较高且斯托克斯位移大于相应的Bodipy前体。其中样品6是首个以Bodipy为核的近红外荧光柱状液晶。本研究为构建近红外柱状Bodipy液晶提供了有效策略。
关键词: 近红外、Bodipy(氟硼二吡咯)、柱状、中间相、荧光
更新于2025-09-23 15:22:29
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轴向手性二氟化硼配合物的聚集放大圆偏振发光
摘要: 具有高强度和可调控圆偏振发光(CPL)特性的小分子有机化合物因其在手性光学器件和传感器中的广阔应用前景,目前正受到广泛关注。本文通过将二氟化硼单元引入双萘环体系,简便合成了具有CPL活性的BF2桥联氮杂蒽二聚体(BA1和BA2)。BA1和BA2在稀溶液中呈现中等强度的CPL,而BA2在聚集状态下展现出红光区CPL信号,其不对称因子高达1.6×10?2。此外,通过在四氢呋喃/水二元溶剂中实现BA2的解聚/聚集过程,还成功构建了酸碱调控的CPL开关"关/开"体系。
关键词: 聚集诱导发光、BODIPY、圆偏振发光、开关、染料与颜料
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过固态包埋BODIPY染料于新生金属-有机框架制备高光稳定荧光微孔固体
摘要: 我们报道了一种通过将硼二吡咯甲基(BODIPY)荧光团固态包埋于金属有机框架中,合成高发光性、光稳定且具有微孔结构的材料策略。采用无溶剂机械化学法或加速陈化工艺,能从廉价商用原料出发实现PM605染料在ZIF-8框架中的定量捕获与分散。虽然高发光性BODIPY固体设计通常受限于密集堆积环境中的猝灭效应,但本研究的PM605@ZIF-8材料展现出优异的发光性能,并实现了目前已知前所未有的约10倍BODIPY光稳定性提升。对PM605@ZIF-8的时间分辨和稳态荧光研究表明:低染料负载时生色团间相互作用极小,但在较高负载时,通过孔道的生色团间能量转移及向聚集态的能量转移会导致猝灭现象。
关键词: 荧光、金属有机框架、光稳定性、BODIPY、微孔材料
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于硼二吡咯甲烯辅助受体的染料敏化太阳能电池用染料的计算研究
摘要: 选取了一系列以硼二吡咯甲基(BODIPY)为辅助受体(An)衍生物的(D-π)2-An-A型有机染料,通过密度泛函理论(DFT)和含时DFT研究了给电子基团(二芳胺、咔唑、氮杂?和二苯并氮杂?)对光物理及光电化学性质的影响。实验证实BODIPY能增强可见光红光及近红外区域的光捕获能力。通过对所有染料进行电子密度分布分析,验证了由模拟吸收光谱预期的分子内电荷转移现象?;谶沁蚋宓娜玖险瓜殖鲎畹偷闹嘏拍?。通过构建吸附于TiO2(101)晶面的染料模型估算了染料吸附能。态密度分析表明TiO2禁带中缺陷态的缺失有助于染料激发态电子向导带的顺畅转移。根据染料最低未占分子轨道(LUMO)能级与TiO2导带能级的对比,证实本研究所涉染料均能在光激发下实现电子注入。综合染料再生驱动力与重排能数值分析,咔唑给体染料(D2)在染料敏化太阳能电池(DSSC)中具有最佳性能表现。前期研究报道的功率转换效率数据也显示,咔唑给体染料(D2)在所有染料中效率最高。本计算研究结果与实验数据高度吻合。
关键词: TiO2 (1 0 1) 表面,重组能,染料敏化太阳能电池,染料再生,BODIPY
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用芘 - 双吡咯亚甲基间层抑制非富勒烯有机太阳能电池中氧化锌电子传输层的光催化活性
摘要: 基于非富勒烯受体的有机太阳能电池近期在功率转换效率方面取得了显著提升。然而这类器件仍存在严重的稳定性问题,特别是在采用氧化锌底部电子传输层的倒置器件结构中。本研究通过在光活性层/氧化锌界面插入芘-氟硼二吡咯(pyrene-bodipy)给体-受体染料作为薄层中间层,有效抑制了氧化锌光催化活性引发的非富勒烯受体降解反应。该芘-氟硼二吡咯中间层能阻隔非富勒烯受体与氧化锌的直接接触,从而防止紫外光照射下后者对前者的分解作用,使器件光稳定性显著提高。非富勒烯受体与中间层氟硼二吡咯部分的π-π相互作用促进了电荷从非富勒烯受体向芘的转移,继而通过分子内电荷转移至氟硼二吡咯部分,最终传递至氧化锌。经氟硼二吡咯-芘修饰的氧化锌还提高了光活性混合物的结晶度及其中聚合物给体分子的face-on堆叠程度,从而同时增强电荷传输能力并提升入射光吸收率。此外,该修饰降低了氧化锌薄膜的表面功函数和表面能,这些因素共同作用使制备器件的功率转换效率显著提升——其中富勒烯基器件最佳效率达9.86%,非富勒烯基器件更达到11.80%。
关键词: 硼二吡咯甲基(BODIPY)、氧化锌、光催化活性、芘、有机太阳能电池、光稳定性、非富勒烯受体
更新于2025-09-23 15:21:01
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烷基、芳基和meso-氮杂取代对BODIPY热稳定性的影响
摘要: 通过热重分析研究了外围烷基、芳基及meso-氮杂取代对BODIPY在氩气或氧气氛围中热稳定性的影响。结果表明:当2,6-位烷基取代基碳链延长至七个碳原子时,BODIPY的热稳定性可提升80°C;在二吡咯亚甲基骨架的1,3,5,7-位引入苯基能使破坏温度最大增幅达100°C;meso-氮杂取代对BODIPY染料热稳定性几乎无影响。空气氧存在会使BODIPY起始分解温度降低60-90°C。随着二吡咯亚甲基骨架中烷基取代程度和对称性降低,BODIPY热稳定性趋于下降。与锌(II)二吡咯亚甲酸盐相比,BODIPY较低的热稳定性源于氟原子参与分子内氧化还原过程。
关键词: 苯基取代基、热稳定性、结构、BODIPY、烷基、氮杂二吡咯甲烯、二吡咯甲烯甲烯
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于内滤效应的L-胱氨酸连接BODIPY吸附单层MoS2量子点用于生物硫醇比率荧光传感
摘要: 本研究制备了一种由单层MoS2量子点(M-MoS2 QDs)和L-半胱氨酸连接的硼二吡咯亚甲基(L-Cys-BODIPY)分子组成的双发射探针,用于生物硫醇的比率传感、含硫产物相关酶反应检测,以及HeLa细胞中谷胱甘肽(GSH)相关反应的比率成像。通过透射电子显微镜、原子力显微镜和X射线光电子能谱将L-Cys-BODIPY吸附的M-MoS2 QDs(命名为BODIPY-M-MoS2 QDs)与M-MoS2 QDs进行对比,证实了其形成过程。BODIPY-M-MoS2 QDs表现出双发射带、优异的生物相容性和良好的抗光漂白性。研究发现,吸附的L-Cys-BODIPY分子几乎不会猝灭M-MoS2 QDs的荧光,同时它们会因BODIPY骨架间的π-π堆积而自猝灭。生物硫醇的存在促使弱荧光的L-Cys-BODIPY还原为强荧光的L-半胱氨酸结合型BODIPY。由于游离的L-半胱氨酸结合型BODIPY具有比L-Cys-BODIPY高得多的摩尔吸光系数,它作为有效内滤器吸收激发光,进而猝灭M-MoS2 QDs的荧光。L-半胱氨酸结合型BODIPY的出现几乎不影响M-MoS2 QDs的荧光寿命,证实了其对M-MoS2 QDs荧光的滤光效应。该探针不仅对1-10 mM GSH、1-10 μM半胱氨酸和1-10 μM同型半胱氨酸呈现线性比率响应,还能显著检测1-900单位L-1 S-腺苷同型半胱氨酸(SAH)水解酶与SAH反应以及1-850单位L-1 GSH还原酶与二硫键GSH反应产生的含硫产物。此外,该探针适用于非处理和药物处理的HeLa细胞内GSH水平的比率成像。
关键词: 比率成像、BODIPY、生物硫醇、比率传感器、二硫化钼量子点、酶促反应
更新于2025-09-23 15:21:01
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含BODIPY和芴单元的共轭聚合物用于CN?离子的灵敏检测:位点选择性合成、光物理及电化学性质
摘要: 含有不同分子单元的共轭聚合物因其独特性质而备受关注,这些性质既源于各单元本身,也来自所形成的共轭聚合物体系。本文通过Sonogashira聚合反应,设计并合成了四种以芴和4,4'-二氟-4-硼-3a,4a-二氮杂-s-吲哚啉(BODIPY)为基元的新共轭共聚物。研究采用乙炔基或对苯二乙炔将芴单元连接至BODIPY的3,5位或2,6位。所得聚合物展现出优异的热稳定性及300-750纳米波段的宽幅吸收特性。通过紫外-可见光谱、光致发光(PL)和循环伏安法系统研究了位点选择性共聚与主链共轭长度对其光电性能及电化学性质的影响。研究发现,这类BODIPY基共聚物对氰根离子具有选择性敏感响应——在多种常见阴离子中,其紫外-可见吸收光谱会发生显著变化,且聚合物荧光呈现明显猝灭现象。
关键词: 共轭共聚物、位点选择性、氰根阴离子、BODIPY
更新于2025-09-23 15:21:01
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具有两个或三个二吡咯亚甲基结构域的BODIPY染料的合成与光谱特性
摘要: 合成了含有两个和三个二吡咯亚甲基(dipyrrin)核心的多种硼-二吡咯亚甲基(BODIPY)类荧光团,并在不同浓度溶剂中进行了研究。通过对比分析染料分子中核心数量增加时光谱和光物理性质的变化,检测到二吡咯亚甲基核心间的相互影响会导致化合物刚性增强,因此在粘度变化时未出现荧光分子转子效应。对于所研究的多元域化合物,许多单域BODIPY染料中观察到的聚集诱导猝灭现象有所减弱。
关键词: 聚集诱导光谱变化、分子内旋转、光谱性质、合成、BODIPY
更新于2025-09-23 15:21:01