何東英臺灣大學：化學研究所徐先億Hsu, Hsien-YiHsien-YiHsu2007-11-262018-07-102007-11-262018-07-102004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/51922本次研究的內容，我們用修正過的Sonogashira reaction的合成方法，合成出兩個不同系列的化合物，我將分別論述這兩個系列的電致化學發光(Electrogenerated ChemiLuminescence, ECL)性質，以及光物理的性質。第一個系列是合成苯環4位置氮,氮-二甲基取代的多環芳香族烴化合物（化合物1-7）；而第二個系列的化合物，則是合成一系列苯環4位置取代的5,6-苯并-1,2-哌喃酮的衍生物（化合物8-12）。 這次的研究，我們藉由紫外光譜儀、螢光光譜儀，做了UV吸收、溶液狀態下螢光強度以及固體狀態下螢光強度的測試、螢光量子產率的研究，來探討這兩個系列化合物的光物理性質。接下來，我們使用循環伏安計(Cyclic Voltammetry, CV)以及ECL實驗裝置，得到CV圖譜以及ECL圖譜。我們藉由CV圖去討論化合物的氧化還原能力，然後觀察出化合物的氧化還原電位。再來使用ECL的實驗裝置，使其在極短的時間內(約0.25 秒)切換作用的氧化還原電位，產生足量且在此極短時間內穩定的陰、陽離子自由基，進行反應。並於同一裝置內，以螢光儀偵測儀，測試化合物是否有ECL的放光性質。 關於ECL的放光機制，可以分成S-route、T-route、E-route三種不同的路徑，我們經由計算電子轉移反應所產生的能量-ΔH°，我們可以判斷化合物ECL放光的路徑。若-ΔHo > Ehν，為能量充足的系統，反應主要經由S-route進行；若-ΔHo < Ehν，為能量不足的系統，反應主要經由T-route進行。經由理論計算，我們可以觀察出絕大多數的化合物是由T-route的路徑放光。但是其中有一個化合物的ECL放光波長，與該化合物的螢光最大放光波長，相差了有93 nm之多，經過多次重複實驗的結果，最大放光波長位置不變，相當穩定。故我們推測其ECL放光是屬於E-route的放光。第一章 緒論 一、前言• ••••••••••••••••••••••••1 二、電致化學發光的常見反應機制•• ••••••••••••4 (1)Annihilation ECL(偶合ECL)••••••••••••••5 (2)Coreactant ECL(共反應物ECL) •••••••••••• 7 (3)Cathodic Luminescence(陰極發光)• •••••••• ••8 三、電致化學發光的探討••••••••••••••••••10 (1) 發光的路徑••••••••••• •••••••••10 (2) 熱力學的研究•••••••••• •••••••••12 四、實驗方法•••••••••••••• ••• •••••14 (1) 施加電壓的討論•••••••••• ••••••••14 (2) 螢光量子產率的測量•••••••••••••• ••16 第二章 結果與討論••••••••••••••••••••17 一、化合物的合成•••••••••••••••••••••17 (1) 合成•••••••••••••••••••• •••17 (2) Sonogashira反應機制的探討•••••••••• •••19 二、還原與氧化電位-----CV圖••••••••••••• ••22 三、UV吸收與螢光（在溶液及固態狀況下）•••••••••25 四、ECL•••••••••••••••••••••••••30 第三章 實驗部分•••••••••••••••••••••37 一、儀器•••••••••••••••••••••••••37 二、藥品與溶劑••••••••••••••••••••••39 三、化合物的合成步驟•••••••••••••••••••41 (1)催化劑Pd(PPh3)2Cl2的製備••••••••••••••41 (2)合成末端炔基的共軛化合物••••••••••• ••41 (3)合成芳香族碘化合物•••••••••• ••••••46 (4)合成含炔基之芳香族的共軛化合物•••••• ••••48 四、光譜數據•••••••••••••••••••••••62 五、實驗步驟•••••••••••••••••••••••71 (1)參考電極(Ag/AgCl)的製備••••••••••••••71 (2)UV吸收、螢光光譜的測定••••••••••••••71 (3)CV實驗•••••••••••• ••••••••• 72 (4)ECL實驗••••••••••••••••••••• 73 參考文獻•••••••••••••••••••••• •• 75 附錄••••••••••••••••••••••• ••• 77664986 bytesapplication/pdfen-US電致化學發光Electrogenerated Chemiluminescencethesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/51922/1/ntu-93-R91223050-1.pdf