【分享】荧光与分子结构的关系

  1. 分子结构与荧光

  具有 p、 p 及 n、 p 电子共轭结构的分子能吸收紫外和可见辐射而发生 p -p* 或 n - p* 跃迁,然后在受激分子的去活化过程中发生 p*- p或 p*- n 跃迁而发射荧光。

  发生 p - p* 跃迁分子,其摩尔吸光系数(å)比 n - p* 跃迁分子的大100—1000倍,它的激发单线态与三线态间的能量差别比 n - p* 的大的多,电子不易形成自旋反转,体系间跨越几率很小,因此, p - p* 跃迁的分子,发生荧光的量子效率高,速率常数大,荧光也强。

  所以——只有那些具有 p- p 共轭双键的分子才能发射较强的荧光;

  p 电子共轭程度越大,荧光强度就越大( lex与 lem长移)大多数含芳香环、杂环的化合物能发出荧光,且 p 电子共轭越长, F 越大。

  2. 取代基对分子发射荧光的影响

  (1)(苯环上)取代 给电子基团,使 p 共轭程度升高à荧光强度增加:如–CH3,–NH2 ,–OH ,–OR等。

  (2) (苯环上)取代吸电子基团,时荧光强度减弱甚至熄灭:如: ,–COOH ,–CHO, –NO2 ,–N=N–。

  (3)高原子序数原子,增加体系间跨越的发生,使荧光减弱甚至熄灭。如:Br,I 。

  3. 共面性高的刚性多环不饱和结高的分子有利于荧光的发射。

  例如:荧光素呈平面构型,其结构具有刚性,它是强荧光物质;而酚酞分子由于不易保持平面结构,故而不是荧光物质。