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《Spanish Journal of Psychiatry and Mental Health》:Individualized pretest risk estimates to guide treatment decisions in patients with clinical high risk for psychotic disorders

【字体: 时间:2025年09月19日 来源:Spanish Journal of Psychiatry and Mental Health 2.8

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  本文合成了三苯胺-苯乙酮基荧光体1-CH3和1-CF3,发现CF3取代显著降低熔点至55°C,实现近室温热响应荧光开关,在固态、聚合物薄膜及聚集态中表现出可逆发光调控,并成功应用于数据加密。

  在现代材料科学与化学领域,可调控和可切换的有机荧光分子因其在基础研究和工业应用中的广阔前景而受到广泛关注。这类分子不仅能够响应外界刺激产生变化,还能够在不同环境中展现出独特的光学特性。特别是那些对温度具有响应性的荧光材料,因其在数据存储、加密、安全标识和传感技术中的潜在应用,成为研究的热点。本文研究了两种基于三苯胺-乙酰苯酮结构的供体-受体型荧光分子,分别引入了甲基(CH?)和三氟甲基(CF?)作为取代基,探讨了取代基对分子在溶液和固态下的光物理性质的影响。

三苯胺作为常见的供体单元,具有良好的电子供体能力,而乙酰苯酮则提供了一个强效的受体区域。这两种结构组合形成了一个典型的供体-受体型分子框架,能够通过电子转移机制实现荧光发射。研究中引入的取代基在分子结构中起到了关键的调控作用。甲基和三氟甲基分别被连接到分子的特定位置,从而影响分子的整体极性和稳定性。通过对比这两种取代基对分子性能的影响,研究人员发现,三氟甲基的引入显著降低了分子的熔点,使得该分子在接近室温的条件下表现出可逆的热响应荧光切换特性。

在溶液状态下,这两种分子都表现出对溶剂极性敏感的荧光行为。具体而言,当分子处于极性较高的溶剂中时,其荧光强度会有所减弱,而在极性较低的溶剂中则会增强。这种现象可能与分子在溶液中的构型变化有关。三苯胺和乙酰苯酮之间的电子转移过程受到溶剂极性的影响,进而影响了分子的激发态特性。通过调节溶剂的极性,可以实现对荧光发射波长和强度的调控,使得这些分子在不同的应用环境中具有更高的灵活性和适应性。

在固态下,这两种分子的荧光行为同样表现出显著的差异。研究发现,当分子处于固态时,其荧光强度会随着温度的变化而发生明显的变化。特别是,三氟甲基取代的分子(1-CF?)在加热后,其荧光几乎完全消失,而在冷却后又能够恢复到初始状态。这种可逆的热响应荧光切换特性,使得1-CF?在数据加密和信息显示等应用中展现出独特的优势。相比之下,甲基取代的分子(1-CH?)由于熔点较高,在固态下并未表现出类似的热响应特性。这表明,取代基的选择对于分子在固态下的光物理行为具有重要影响。

此外,研究还发现,这两种分子在固态下的荧光强度会随着机械刺激而发生变化。例如,当分子受到压力或机械粉碎时,其荧光强度会显著下降。然而,只有三氟甲基取代的分子在一段时间后或通过溶剂暴露能够恢复荧光。这一现象可能与分子在固态下的聚集状态和分子间相互作用有关。在固态下,分子可能会形成特定的聚集结构,从而影响其荧光行为。而三氟甲基的引入可能改变了分子的聚集方式,使其在某些条件下能够重新排列并恢复荧光。

为了进一步探索这些分子的热响应特性,研究人员将它们与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等温度敏感的聚合物材料结合,制备了聚合物薄膜。这种结合方式使得分子能够在更广泛的温度范围内表现出可逆的荧光切换行为。实验结果显示,当1-CF?与PMMA结合后,其在加热时能够完全消失荧光,而在冷却时又能够恢复。这种特性为开发基于温度响应的智能材料提供了新的思路。同时,这种材料的应用潜力也得到了验证,例如在数据加密领域,通过加热和冷却的交替操作,可以实现信息的隐藏与显示,从而增强数据的安全性。

研究还表明,分子在固态下的荧光行为与其分子结构和聚集状态密切相关。通过改变分子的取代基,可以有效调控其在固态下的光学性能。例如,三氟甲基的引入不仅降低了分子的熔点,还改变了其在固态下的聚集方式,从而使得其能够对温度变化做出更灵敏的响应。相比之下,甲基取代的分子在固态下表现出较强的荧光,但其对温度变化的响应能力较弱。这表明,取代基的选择对于开发具有特定功能的荧光材料至关重要。

为了深入理解这些分子的光物理行为,研究人员采用了多种实验手段进行分析。其中包括核磁共振(NMR)和质谱分析,用于确认分子的结构和合成路径。此外,X射线晶体学也被用于研究分子在固态下的结构排列,从而揭示其荧光行为的分子机制。这些实验结果不仅为理解分子的光物理性质提供了重要的数据支持,也为后续的材料设计和应用开发奠定了理论基础。

在实际应用方面,这些可逆热响应的荧光材料展现出广阔的前景。例如,在数据加密领域,它们可以通过温度变化实现信息的隐藏与显示,从而提供一种新的安全技术。此外,在温度传感和监控方面,这些材料能够对温度变化做出快速而灵敏的响应,使其成为一种理想的传感器材料。在信息显示领域,它们可以通过温度控制实现动态的图像变化,从而为智能显示技术的发展提供新的可能性。

值得注意的是,这些材料的开发不仅依赖于分子结构的设计,还涉及到材料的制备工艺和环境条件的调控。例如,将分子与聚合物材料结合,不仅能够提高其在固态下的稳定性,还能够拓展其应用范围。通过调整聚合物的种类和分子的浓度,可以进一步优化材料的性能,使其在不同的应用场景中发挥更大的作用。

综上所述,本文通过合成和研究两种基于三苯胺-乙酰苯酮结构的供体-受体型荧光分子,探讨了取代基对分子光物理性质的影响。研究结果表明,三氟甲基的引入显著降低了分子的熔点,并使其在接近室温的条件下表现出可逆的热响应荧光切换特性。这些发现不仅加深了对分子光物理行为的理解,也为开发新型功能材料提供了重要的理论依据和实验支持。未来,随着对这些材料的进一步研究和优化,它们有望在更多领域中得到应用,推动相关技术的发展。
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