Coumarin 481在環糊精水溶液中的超快動態學研究

丁蕙雯(Hug-Wen Ding)

指導教授 ： 鄭博元

國立清華大學/理學院/化學系/碩士(2006年)

摘要

本論文主要分為兩大部分，分別為Coumarin 481(C481)在純溶劑中的動態學研究，以及C481與β或γ種類環糊精(β-CD、γ-CD)的主-客體效應；前者的實驗只是為了讓我們瞭解一些影響C481動態學的基本因素。我們利用飛秒雷射系統測量C481在不同溶劑中的瞬態吸收光譜，此實驗的結果顯示C481激發分子會由ICT的構型放光，若扭轉成TICT的構型則不放光，且當環境極性增大或是使用含質子的溶劑時，則會造成C481的螢光生命期縮短；另外若溶劑的黏性越高，則其螢光生命期、分子振動弛緩以及溶劑鬆弛時間會越長。
本論文最主要的研究為C481與環糊精的主-客體效應，我們測量C481與不同濃度的β-CD或γ-CD混合水溶液之螢光光譜變化，以及利用飛秒瞬態吸收系統與皮秒時間相關單光子計數系統觀測C481被激發後的超快動態學。由實驗的結果顯示C481與β-CD在水中分別會有1：1與1：2的錯合物形成，而C481與γ-CD在水中只會有1：1的錯合物形成；除此之外，C481與β-CD之1：1錯合物在水中的溶劑鬆弛時間約為1 ps、分子振動弛緩時間約為9 ps、螢光生命期約為120 ps；C481與β-CD之1：2錯合物在水中的螢光生命期大於0.67 ns；C481與γ-CD之1：1錯合物在水中的溶劑鬆弛時間約為2.3 ps以及含有小於或等於165 ps的時間成分、分子振動弛緩時間約大於或等於375 ps、螢光生命期約為3.7 ns。我們推測由於C481無法完全進入β-CD孔洞進行結合，且受到孔洞邊緣OH基的影響而改變基態構型，使得結合後的溶劑鬆弛時間並未變長、非放光效率變高；反之當此錯合物再與另一個β-CD結合時，則會造成C481分子無法轉動自身構型，因而使非放光效率變低；另外C481與單一的γ-CD則可較完整的結合，導致因為空間侷限以及環境極性變低的影響，使此錯合物的溶劑鬆弛時間與分子振動弛緩時間增長，並提高放光效率。

關鍵字

環糊精 ； coumarin 481

參考文獻

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