Page 65 - 精细化工2019年第10期

第 10 期 潘柔辰，等: BODIPY 荧光二向性液晶染料的制备及性能 ·2031·

Α
D  // （3）

A 
//
S  A  A  （4）
A
//
A  A 
式中： A 和 A 分别表示染料在平行和垂直偏振光

//
下的吸光度。
二向色比越大，二向性染料在平行和垂直于分
子长轴方向上的吸收差异越明显，从而在主体液晶
中的排列越趋向于有序，即有序参数越大。除此

之外，荧光二向色性染料还有特有的表征参数，即 –5
[11] ，其表达式 图 1 染料 DC-1 和 DC-2 在二氯甲烷溶剂(1.0×10 mol/L)
荧光二向色比 D F 和荧光有序参数 S F
中的紫外光谱（a）和荧光光谱（b）
如下： Fig. 1 UV-vis (a) and fluorescence (b) spectra of dyes
–5
F DC-1 and DC-2 in dichloromethane (1.0×10 mol/L)
D  // （5）
F
F  表 1 化合物 DC-1 和 DC-2 在二氯甲烷中的光谱性质
//
S  F  F  （6） Table 1 Spectral properties of compounds DC-1 and DC-2
F
F  F  in dichloromethane
//
式中： F 和 F 分别代表平行或垂直于染料分子长 化合物 λ max(A) /nm lgε ③ Stokes shift ④
②
①

//
λ max(F) /nm
/nm Ф F
轴方向上所发射偏振荧光的荧光强度。
DC-1 503 4.78 517 14 0.36
由上述表达式可以说明，对光具有二向性吸收 DC-2 503 4.90 517 15 0.37
的荧光染料，在荧光发射上也存在各向异性。 ①表示化合物 DC 在二氯甲烷（浓度为 1.0×10 mol/L）
–5
中的最大吸收波长；②表示化合物 DC 的摩尔消光系数的对数
2 结果与讨论 值；③表示化合物 DC 在二氯甲烷（浓度为 1.0×10 mol/L）中
–5
的最大发射波长；④表示以 Φ F 值为 0.49 的罗丹明 B 为基准所
2.1 紫外-可见吸收和荧光光谱测试 计算出的荧光量子产率。
图 1a 和 b 分别为化合物 DC-1 和 DC-2 在二氯
2.2 DSC 和液晶相测试
甲烷溶剂中的紫外-可见吸收和荧光光谱图。化合物
DC-1 和 DC-2 在二氯甲烷中的光谱性质见表 1。由 DC-1 和 DC-2 的 DSC 曲线见图 2。

图 1 可知，二者的紫外最大吸收波长均在 503 nm，
而荧光最大发射波长均在 517 nm。这主要归因于：
将功能性基团修饰在 BODIPY 的 8 位上，对荧光团
本身的光物理性质影响较小，而两个化合物的分子
结构相似，即在 8 位上均含有双苯乙炔基共轭结构，
因此，光谱性质并无明显差异。
结合图 1a 与表 1 数据可以看出，染料 DC-2 比
DC-1 的吸光度大，所以 DC-2 具有更高的摩尔消光
5
系数，且 ε 值接近 1.0×10 L/(mol·cm)，具有强吸收，
这使得 DC-2 的检测灵敏度更高，有利于其作为宾
体染料时产生更明显的吸收各向异性差异。

图 2 DC-1(a)和 DC-2(b)的 DSC 曲线
Fig. 2 DSC curves of DC-1 (a) and DC-2 (b)