不同取代基对苯系物三维荧光光谱特征的影响

摘要：

采用F-7000荧光光谱仪分别研究了14种苯系物在不同浓度时的三维荧光光谱特征,探讨了各物质三维荧光光谱特征与其结构特性之间的关系.结果表明:苯环上取代基的结构、位置及数量均会影响苯系物的荧光特征.其中苯、甲苯、乙苯、丙苯、异丙苯、二甲苯、均三甲苯荧光峰λех/λеm=205~215 nm/280~295 nm;苯乙烯荧光峰λех/λеm=230/345 nm;苯酚的两个荧光峰λех/λеm=220/300和270/295 nm;苯胺两个荧光峰λех/λеm=235/335和280/335 nm;氯苯有一个荧光峰λех/λеm=215/290 nm;硝基苯无明显荧光信号.由于甲基、乙基等烷基与苯环直接相连的碳原子扩大了苯环刚性平面,1 mg·L-1浓度条件下,与苯相比较:甲苯和乙苯的荧光强度FI分别增强了10.62和9.45倍,λех红移5 nm;对二甲苯、三甲苯、间二甲苯、邻二甲苯的FI增强倍数分别为5.49,4.87,2.14和1.33,说明烷基类取代基中与苯环共面、非共面碳原子的数量都会影响物质的荧光特性.苯乙烯的乙烯基团扩大刚性平面的同时,不饱和双键降低了其激发所需能量,苯乙烯浓度为0.002 mg·L-1的荧光强度与10 mg·L-1的乙苯荧光强度相当,λех相对乙苯红移了20 nm.给电子基团—O H和—N H2对苯环荧光强度的影响介于烷基与不饱和键之间,其n电子与苯环π体系形成了P-π共轭结构,刚性平面扩大,荧光强度增强,荧光光谱红移;含得电子基团—NO和—Cl类物质的n→π1*跃迁属于禁戒跃迁,产生的激发态分子数较少,同时系间窜越作用强于π1*→S1,理论上荧光较弱或不发荧光,实验结果与理论一致.

关键词：苯系物、三维荧光光谱、取代基、共轭

所属期刊栏目：37

分类号：X832(环境监测)

资助基金：国家水体污染控制与治理科技重大专项项目2012ZX07201-005

在线出版日期：2017-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3763-3770