几种简单吖啶酮类衍生物的荧光量子的测定

田林 周中山 薛文胜

摘 要： 荧光量子效率是表示物质荧光性质的重要参数，它可以衡量一个化合物将吸收的光能转变为荧光的能力。吖啶酮类化合物分子含有大环共轭体系，一般具有较强的荧光性能，被广泛应用于合成荧光试剂。本文拟利用紫外可见分光光度计、荧光分光光度计测量几种吖啶酮类衍生物在乙醇溶液中的荧光发射光谱，从而计算荧光量子效率，对几种吖啶酮类衍生物的荧光性能进行初步判断，并将实验结果与文献报道的已测得的部分化合物的荧光量子数值进行比较，对实验方法的准确性进行评价。

关键词： 荧光量子效率 吖啶酮衍生物 荧光分光光度计

因为吖啶酮类化合物分子内含有大π共轭结构，具有刚性平面结构，同时分子两端分别连有推电子基团（N-R）和吸电子基团（C=O），所以很容易发生分子内的电子转移，具有较强的荧光发射能力。另外，这种化合物结构简单，易于合成，而且具有很好的光稳定性，是优良的光敏引发剂，在荧光分析方面广泛用做荧光标记物或化学传感器。

但是实际生产应用中很少将吖啶酮类衍生物直接用于发光物质，同时对于吖啶酮荧光量子效率的报道很少。本文拟通过测定吖啶酮及其衍生物的荧光量子效率找到一种可靠的测量方法，为以后测量此类化合物的荧光量子效率奠定基础。

本文采用慈云祥等提出的进一步简化测量荧光量子效率的方法。其原理为：先测量待测溶液与标准溶液的吸收曲线，选择待测溶液与标准溶液吸收曲线交点对应的波长作为激发待测物和标准物的波长。这样激发光强度I和吸光度A可以从计算公式中削去，则有：

Φx=（nx/nstd）2×（Fx/Fstd）×Φstd公式1

即可直接采用荧光峰高之比即可，使用这种方法又减少了待测物和标准物吸光度两个可能引入误差的因素。但使用该方法需注意两个问题：

其一，待测溶液与标准溶液吸收曲线的交点可能有多个，为避免交点处波长读数误差较大，应尽量选择曲线平滑处交点所对应的波长作为激发波长。另外，还要求交点处对应吸光度值A≦0.05（或0.10）。

其二，因为荧光量子效率的测量值随激发波长的变化很小，所以可以基本认为两者无关。另外，在考虑测量荧光光谱过程中，灯电流的稳定性，激发波长应尽量选在300至400nm之间。

在遵循上述原则的前提下我们分别测量吖啶酮及其衍生物的紫外吸收光譜和以吸收交点对应波长为激发波长的荧光光谱图，然后根据公式1计算出吖啶酮及其三种衍生物的荧光量子效率，根据紫外吸收光谱选择吖啶酮、10-乙基吖啶酮、10-苯基吖啶酮、10-苄基吖啶酮的荧光发射波长为349nm、343nm、344nm、345nm，在此条件下谱乙醇有溶剂效应，在计算吖啶酮类衍生物的有效峰高时应该扣除，另外0.1N硫酸溶液的溶剂效应极小，可以忽略不计。由于溶液极稀，计算中折射率均使用溶剂的折射率。硫酸奎宁的0.1N硫酸溶液标准样品的折射率nstd=1.3342，Φstd=0.55，98%乙醇的折射率为1.3611，根据公式1计算吖啶酮及其衍生物的荧光量子效率，计算结果如表1：

因为有关吖啶酮类衍生物荧光量子效率的报道较少，所以根据表2结果仅能说明实验所使用的测定方法与仪器比较准确，实验具有良好的重现性，说明此方法可以作为测量吖啶酮类衍生物的荧光量子效率。

参考文献：

[1]宋化灿，季凤英，宋继国等.吖啶类衍生物的荧光性质[J].分析测试学报，2002，21（2）：42-44.

[2]严正权，刘传芳.吖啶类化合物化学发光机理的研究和应用[J].安徽化工，2005，（4）：5-7.

[3]慈云祥，贾欣.荧光量子产率的简化测量方法[J].分析化学，1986，14，（8）：616-617.

[4]刘卉洁，刘继芳，贺俊芳等.一种新型高分子聚合物TPA20的荧光量子效率[J].电子科技，2009，22，（5）：72-74.

[5]谭颂德，陈文华，宋继国等.吖啶酮类衍生物的光电性质研究[J].分析测试学报，2005，24，（4）：39-41.