● 摘要
近些年来，随着国民经济日趋繁荣与技术的飞跃进步，人们对发光材料的需求也在与日俱增。尤其是在标志、装饰、节能、广告等这些工程的应用中最为突出，因此在对于荧光材料的各项技术指标也提出了一些不同的要求。发展有机荧光材料的合成方法、探索其发光机制、深入研究其结构与发光性能等对于最终实现按照实际应用需要设计构架有机荧光发光材料具有重要意义。本论文将合成羟基苯(萘)基吡唑化合物和喹唑啉芳稠杂环化合物，并且对这些含氮杂环化合物的荧光性能进行了初步的研究。
第一部分，首先论述了荧光的形成以及影响因素，其次论述了有机荧光材料的应用与现状发展，并介绍了激发态分子内质子转移(ESIPT)的机理及其研究进展和在有机光电材料方面的应用，最后概述了含氮杂环有机发光材料的合成与综合性能。
第二部分，合成了羟基苯(萘)基吡唑化合物：2-(3-1H-吡唑基)苯酚(4a)和3-(3-1H-吡唑基)萘酚-2(4b)，3-苯基吡唑(4c)，分别测定了它们在溶液中与在固体状态下的荧光性质。发现4a与4b具有激发态分子内质子转移(ESIPT)的现象，在碱性条件下，ESIPT现象更明显而且荧光增强；同时，测定了4a与4b的固体荧光，并且采用X-射线单晶衍射法对4a的晶体结构进行了测定，发现由于4a羟基上的氢可以与1-氮原子通过氢键形成六元环，具有了更大的平面共轭结构，因此具有了较强的荧光。通过对4a在溶液中与在固体状态下的量子化的理论计算，与实验测定的结果基本吻合。因此，羟基苯(萘)基吡唑含氮杂环小分子在有机发光材料领域具有潜在的应用价值。
第三部分，6, 7-二芳基-1, 2, 4-三氮唑并[4, 3-a]嘧啶类化合物通过光照脱水反应合成了5种喹唑啉类化合物。光照反应的最佳条件为：500 W汞灯，反应液浓度为10-3 M，以叔丁醇为溶剂反应6 h。采用FT-IR、1H NMR、13C NMR和HRMS对5种喹唑啉类化合物进行了结构表征，并且测定二苯并[f, h][1, 2, 4]三唑并[3, 4-b]喹唑啉类化合物在溶液中与在固体状态下的荧光性能。结果表明，该类化合物在溶液中λex = 275 nm左右，λem = 475 nm左右，在固体状态下λex = 375 nm左右，λem = 500 nm左右，可以发出蓝绿色的荧光。
本文发现羟基苯(萘)基吡唑化合物含氮杂环小分子4a和4b在碱性条件下激发态下分子内质子转移(ESIPT)现象增强，对其产生荧光的机制进行了探讨，丰富了激发态分子内质子转移的理论。另外，以异黄酮化合物为原料，经过二次缩合反应合成二苯并[f, h][1, 2, 4]三唑并[3, 4-b]喹唑啉类化合物。该反应分别是微波分子间失水，光照分子内脱水。反应条件温和，无需氧化剂、溶剂可回收再利用，且中间体不经分离和副产物是水的2步合成法合成了喹唑啉衍生物，合成的含氮芳稠杂环化合物都具有荧光，这些特性使它们有望成为有机荧光发光材料。
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