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研究生： 蔡再宗
論文名稱： 醇基官能化的磷光與螢光化合物
指導教授： 季昀
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2006
畢業學年度： 94
語文別： 中文
論文頁數： 72
中文關鍵詞： 醇基官能化 、螢光 、磷光
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    • 有鑑於現今有許多研究團隊致力於螢光與磷光化合物發光材料的研究，包括:合成、顏色的調控、量子效率的提升和光物理性質的探討…等等。我們希望能將這些螢光與磷光化合物發光材料加以醇基官能化，並透過已醇基官能化後之化合物上的醇基，去與其他物質連結作延伸和應用。本文將首先合成出兩種新型具有長碳鏈醇基的配位基 (pppoH) 和 (iqppoH)，再以銥金屬重原子做為磷光發光材料的中心原子，將含有長碳鏈醇基的配位基順利地配位到金屬上，合成出 [Ir(piq)2(pppo)]、[Ir(dfpz)2(iqppo)] 和 [Ir(pdpz)2(pppo)] 三種磷光錯合物；也以硼原子當作螢光發光材料的中心原子，將含有長碳鏈醇基的配位基順利地配位到硼原子上，合成出 [BPh2(pppo)] 和 [BPh2(iqppo)] 兩種螢光化合物。
    我們也與台大 周必泰老師實驗室合作，利用磷光錯合物上所設計的醇基官能基，透過 thiotic acid 的連結與 CdSe/ZnS QDs 結合，形成一個 Ir-CdSe/ZnS 系統，在此 Ir-CdSe/ZnS 系統中，CdSe/ZnS QDs 主要的功能是用來顯像，而 [Ir(piq)2(L2)] 主要是用來當作敏化劑 (sensitizer)，去產生單重態氧。希望未來將此兼具有顯像跟產生單重態氧功能的 Ir-CdSe/ZnS 系統，運用在光動力療法上。

    章節目錄 摘要 1 圖目錄 4 第一節、簡介 7 第二節、螢光及磷光理論 8 第三節、影響螢光和磷光的因素 11 第四節、TTA (Triplet-Triplet annihilation) 和氧氣焠熄 13 第五節、量子點簡介與應用 14 第六節、量子侷限效應 （quantum confinement effect） 15 第七節、半導體之螢光理論 17 第八節、Förster 能量轉移與 Dexter 能量轉移 17 第九節、光動力療法 PDT ( photodynamic therapy ) 18 第二章、實驗部份 20 第一節、ㄧ般敘述 20 第二節、實驗步驟： 23 1、配位基 3-(5-(pyridin-2-yl)-1H-pyrazol-3-yl)propan-1-ol, (pppoH), 之合成 23 2、配位基 1-phenylisoquinoline, (piqH), 之合成 25 3、配位基 3-(5-(isoquinolin-1-yl)-1H-pyrazol-3-yl)propan-1-ol, (iqppoH),之合成 26 4、配位基 (1-(4,6-Difluorophenyl)pyrazole), (dfpzH), 之合成 28 5、配位基 3,5-dimethyl-1-phenyl-1H-pyrazole, (pdpzH), 之合成 29 6、錯合物 [Ir(dfpz)2Cl]2 之合成 30 7、錯合物 [Ir(pdpz)2Cl]2 之合成 30 8、錯合物 [Ir(piq)2Cl]2 之合成 31 9、錯合物 [Ir(piq)2(pppo)] 之合成 32 10、錯合物 [Ir(dfpz)2(iqppo)] 之合成 33 11、錯合物 [Ir(pdpz)2(pppo)] 之合成 34 12、錯合物 [BPh2(pppo)] 之合成 35 13、錯合物 [BPh2(iqppo)] 之合成 36 第三章、結果與討論 38 第一節、磷光銥金屬錯合物的結果與討論 38 1、錯合物 [Ir(piq)2(pppo)] 39 2、錯合物 [Ir(dfpz)2(iqppo)] 52 3、錯合物 [Ir(pdpz)2(pppo)] 56 第二節、螢光硼化合物的結果與討論 61 第四章、結論 64 附錄： 66 參考文獻 71 圖目錄 圖 1、螢光和磷光的放光過程 9 圖 2、光激發光系統的部分能階圖 10 圖 3、以分子軌域說明不同粒徑之粒子所對應的能階圖 16 圖 4、Förster 能量轉移與 Dexter 能量轉移 18 圖 5、[Ir(piq)2(pppo)] 及 [Ir(dfpz)2(iqppo)] 在二氯甲烷溶液中所測之吸收與放光光譜。 38 圖 6、Ir-CdSe/ZnS示意圖 40 圖 7、[Ir(piq)2(L2)] 示意圖 41 圖 8、(A) [Ir(piq)2(L2)] 的 FT-IR 圖和 (B) [Ir(piq)2(L2)]-capped CdSe/ZnS QDs 的 FT-IR 圖 43 圖 9、Ir-CdSe/ZnS 系統功能示意圖 44 圖 10、藍線代表 [Ir(piq)2(L2)] 在甲醇溶液下所測之吸收與放光光譜，灰線代表 Ir-CdSe/ZnS QDs 在甲醇溶液下，除氧過後所測之吸收與放光光譜，黑線代表 Ir-CdSe/ZnS QDs 在甲醇溶液下，未除氧所測之吸收與放光光譜，紅線代表 TOPO-capped CdSe/ZnS 在甲苯溶液下所測之吸收光譜 46 圖 11、Ir-CdSe/ZnS 在未除氧的甲醇溶液中之單重態氧的放射光譜 (λex = 514 nm, Ar+ laser). 49 圖 12、[Ir(dfpz)2(bppz)]、[Ir(dfpz)2(bqpz)] 在二氯甲烷溶液下所測之吸收與放光光譜 54 圖 13、增加共軛延伸對放光波長的影響 55 圖 14、[Ir(pdpz)2(pppo)] 在二氯甲烷溶液中所測之吸收與放光光譜 57 圖 15、銥金屬錯合物藉由脫水反應連結於中孔洞材料上的示意圖 58 圖 16、中孔洞材料連結銥金屬錯合物後應用的示意圖 59 圖 17、02d SBA-15 在 CD3CN 溶液中之單重態氧的放射光譜 (λex = 360 nm, Ar+ laser) 60 圖 18、化合物 [BPh2(pppo)]、[BPh2(iqppo)] 在 THF 溶液下所測之吸收與放光光譜 61 表目錄 表 1、[Ir(piq)2(pppo)] 及 [Ir(dfpz)2(iqppo)] 在二氯甲烷溶液中所測之吸收與放光數據。 39 表 2、[Ir(piq)2(L2)]、Ir-CdSe/ZnS QDs (除氧) 和 Ir-CdSe/ZnS QDs (未除氧) 在甲醇溶液下所測之吸收與放光數據及 TOPO-capped CdSe/ZnS 在甲苯溶液下所測之吸收數據。 47 表 3、[Ir(dfpz)2(bppz)]、[Ir(dfpz)2(bqpz)] 在二氯甲烷溶液下所測之吸收與放光數據。 54 表 4、[Ir(pdpz)2(pppo)] 在二氯甲烷溶液中所測之吸收與放光數據。 57 表 5、化合物 [BPh2(pppo)]、[BPh2(iqppo)] 在 THF 溶液下所測之吸收與放光數據。 62

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