第29卷第4期 2011年7月 影像科学与光化学 Science and Photochemis Vo1.29 No.4 2一脲基一4EI氢]一嘧啶酮四氢键萘一蒽超 分子组装体系:“通过键’’机制 的单重态能量传递 俞茂林 。,王素敏 ,冯 科 ,佟振合 ,吴骊珠 (1_中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验窒,北京100190; 2.中国科学院研究生院,北京100049) 摘 要:设计合成了基于2一脲基一4El氢]一嘧啶酮AADD四氢键萘一蒽超分子组 装体系UPNa・UPAn.稳态和时间分辨荧光光谱研究表明UPNa・UPAn四氢 键组装体可以发生从萘到蒽的高效、快速的单重态能量传递过程.体系内光诱 导单重态能量传递的速度和效率远大于通过F6rster机制的单重态能量传递速 率,表明组装体系UPNa・UPAn中萘向蒽的光诱导单重态能量传递是经由体 系内的F6rster和“通过AADD四氢键”的超交换机制发生的. 关键词:能量传递;萘;蒽;2一脲基一4El氢]一嘧啶酮四氢键 文章编号:1674—0475(2011)04—0278—09 中图分类号:064 文献标识码:A 能量传递是自然界光合作用中最重要的过程之一,近年来得到了广泛深入的研 究[1].为了模拟和探讨生命现象,研究弱相互作用构筑的超分子体系能量传递过程正成 为当前科学研究的新趋势.氢键以其适中的作用强度,高度的选择性和方向性,在构筑超 分子组装体系时,可以按需控制给一受体(D-A)之间的相对位置和结合选择性,是认识非 共价键介导的光诱导能量传递、电子转移等重要过程的理想模型_2 . 2一脲基一4El氢]一嘧啶酮AADD四氢键体系合成简单,且结合力强l2],自有报道以来 就成为构筑给一受体超分子组装体系相关研究的热点_3].Meijer研究组利用这一四氢键作 用,先后构筑了二萘嵌苯(PERY)~富勒烯(C。。)【3 、对亚苯基亚乙烯基寡聚物(OPV)一二 收稿日期:2011—04—21;修回日期:2011-05—11.通讯联系人:吴骊珠,E mail:lzwu@mail.ipc.ac.cn. 基金项目:科技部国家重点基础研究发展规划项目(2007CB808004,2007CB36OO1);国家自然科学基金资助项 目(20732007,21002108,91027041);中科院基础局的资助. 作者简介:俞茂林(1984),男,博士研究生,研究方向为超分子体系中光诱导电子转移、能量传递. 278 俞j笺林等:2一脲基一4E1氢]一嘧啶酮四氢键萘一蒽超分子 第4期 组装体系:“通过键”机制的单重态能量传递 279 萘嵌苯_3b]、齐聚芴(OFn)一二萘嵌苯(PERY)、齐聚芴(OFn)一对亚苯基亚乙烯基寡聚物 (OPV)[3c]等多种给一受体体系.同时,我们研究组也利用相对刚性的亚甲基桥连萘发色团 和四氢键单元,当选择性激发萘时,可以观察到由给体萘到受体蒽的高效单重态能量传 递l3 ,以上这些研究结果均遵循单重态能量传递的F/)rster机制.最近,Otsuki研究组成 功利用羧脒盐桥构建锌卟啉一碱卟啉超分子组装体系,并证实该体系中给一受体间的单重 态能量传递可以经由氢键发生E . 为了探讨2一脲基-4[1氢]一嘧啶酮AADD四氢键体系能否通过超分子组装发生经由 氢键的能量传递过程,我们利用2一脲基一4[1氢]一嘧啶酮AADD四氢键体系超强的结合 力、在极稀浓度下二聚体也不易解聚的特点,构筑了如图1所示的萘一蒽给一受体超分子组 装体系(UPNa・UPAn). 匝 图1基于2一脲基一4[-1氢]一嘧啶酮AADD四氢键的组装体系UPNa・UPAn Ensemble UPNa・UPAn based on 2-ureido一4[-1H]pyrimidinone AADD quadruple hydrogen bonds 1实验部分 1.1仪器和试剂 本文所涉表征及测试使用Bruker一400核磁共振仪,Shimadzu一1601PC紫外一可见光 谱仪,Hitachi—FL4500荧光光谱仪,APEXII FT-ICR质谱仪,Carlo Erbal 106元素分析 仪,Edinburgh Instruments FLS-900单光子计数时间分辨荧光光谱仪. 2一(2一萘基)脲基-6一(1一十一烷基)一4[-1氢]一嘧啶酮(UPNa)以文献方法合成E .本文合 成所用试剂均为分析纯,光谱测定所用溶剂均为色谱级;9一蒽甲酸,叠氮磷酸二苯酯(DP— PA),2一萘甲酸为Acros产品;2一十三烷酮为Fluka产品;碳酸胍为中国医药上海试剂公 司产品;其它试剂、溶剂为北化产品. 1.2化合物的合成 2-(9-蒽基)脲基-6一(1一十一烷基)一4[1氢]一嘧啶酮(UPAn):氩气保护下,于1O mL干 燥的甲苯中加入9一蒽甲酸(395.8 mg,1.783 mmo1),Et3N(0.3 mL,2.19 mmo1),搅拌 280 影像科学与光化学 第29卷 Cl1H 23 CI】H23 甲苯.80℃ 0办N入H DPPA,Et N H、0 NH2 [RCNO】0 N 一R H H 甲苯 40—80 RCOOH R @ UPAn UPNa 图2脲基嘧啶酮化合物UPAn和UPNa的合成 Synthetic routes of urediopyrimidinone compounds UPAn and UPNa for ensemble 至完全溶解后,再加入叠氮磷酸二苯酯(DPPA,0.49 mI ,2.29 mmo1).40℃反应1 h 后,升温至80℃继续反应4 h.此时再加入2一胺基一6一十一烷基一4(1氢)一嘧啶酮l6j(UP, 530 mg,2.0 retoo1)继续在80℃反应16 h.冷却后,旋除溶剂,所得固体用甲醇洗涤后, 柱分离(CH C1 /MeOH,i00:1),用CH。OH/CHC1。重结晶得到淡黄色目标产物,产率 78 . HNMR(CDCl , ):12.99(br,2H),12.72(S,1H),8.48(S,lH),8.27(d,J ===8.7 Hz,2H),8.04(d,J===8.4 Hz,2H),7.55(m,2H),7.48(m,2H),5.81(S, 1H),2.33(m,2H),l_5O(m,2H),1.17 1.23(m,16H),0.85(t,.,一6.8 Hz, 3H); CNMR(CDCl , ):157.4,155.7,153.8,132.8,129.8,129.5,128.3, 127.8,127.3,126.2,124.2,107.1,33.55,32.68,30.31,3O.19,30.08,29.88, 29.66,27.84,14.92;MS(ESI) / 一485 l M+H I ;Ana1.Calcd( )for C{oH36N4( ・ 1/3CHCl3:C 69.47,H 6.98,N 1O.68;found:C 69.38,H 6.94,N 10.86. 2结果与讨论 2.1体系的表征 HNMR谱图(图3)证明化合物UPAn、UPNa在CDC1。中只以4-[1HI嘧啶酮二聚体 的形式存在.N—H的核磁振动峰向低场强烈移动( 10 15),表明化合物UPAn、UPNa在 溶液中形成了强氢键作用.稀释化合物UPAn的溶液至10 mol/L,没有发现核磁数据 的变化,可以推断四氢键体系缔合常数的低限值为10 (mol/I ) ,这与文献报道的结果 是一致的 ].在非极性溶剂中将UPAn与UPNa简单混合即可得到体系UPNa・UPAn (图1).与UPAn、UPNa的 HNMR谱图相比,UPAn和UPNa等量混合物的氢核磁谱图 在低场有明显的新峰生成:H H (图3,以星号标记),由此可以证明组装体UPAn・UP- Na的形成.考虑到溶液体系中,组装体的形成与解离处于动态平衡,并且自组物(homo— assembly)和异组物(hetero—assembly)应具有相近的缔合常数,可以推断UPAn・UPAn、 俞茂林等:2一脲基一4[1氢]一嘧啶酮四氢键萘一蒽超分子 第4期 组装体系:“通过键”机制的单重态能量传递 281 UPAn・UPNa、UPNa・UPNa在溶液中的存在比例是1:2:1,这一结果也与H 一H 、H 一 H。、H 一H。’的积分面积比保持一致. C11H2 3 ÷z ÷ ÷。 ÷ / 011H23 l,l 。ln (c)0. .N 一 一 — 丫 + H3 13 l2 11 1O 9 6 图3 CDCla中四氢键体系UPNa・UPNa、UPNa・UPAn和UPAn・UPAn的IHNMR谱 a)UPNa・UPNa,b)UPNa・UPAn,c)UPAn・UPAn HNMR spectra of the quarduple hydrogen bond essemblies UPNa・UPNa,UPNa・UPAn and UPAn・UPAn in CDC13 2.2稳态光物理性质的研究 测定了化合物UPAn、UPNa以及UPAn与UPNa的1:1混合物吸收光谱,如图4所 不.化合物uPAn在257 nm、350 rim、368 nm以及388 nm显示发色团蒽的特征吸收.化 合物UPNa在254 nm、263 nm、288 nm、301 nm以及332 nm显示发色团萘的特征吸收. 吸收光谱显示,化合物UP.a ̄单重态能量比UPNa单重态能量低,因而体系UPNa・ UPAn中从萘向蒽的单重态能量传递过程是热力学允许的.UPAn与UPNa的1:1混合 物吸收光谱同于等浓度UPAn与UPNa吸收光谱的简单叠加,说明发色团蒽与萘之间在 282 影像科学与光化学 第29卷 基态无相互作用.更为重要的是,在300 nm处UPNa的光密度大于UPAn的光密度,用 300 nm的光激发混合物时,光子绝大部分被UPNa吸收,只有很少部分被UPAn吸收. 图4(a)化合物UPAn、UPNa及其1:l混合物在CH2el2溶液中的吸收光谱;[UPAn]一[UPNa]一5 prnol・I (b)化合物UPAn、 MeNa及其1:1混合物在CH ̄C12溶液中的吸收光谱;[UPAn]一[口一MeNa]一5/mlol・I (a)The absorption spectra of UPAn,UPNa,and a l:1 mixture of UPAn and UPNa in CHzCl2; [UPAn]一[UPNa]--5“tool・I l; (b)The absorption spectra of UPAn,MeNa,and a 1:1 mixture of UPAn and 13-MeNa in CH2Clz; [UPAn]一[ ̄MeNa]一5 umol・I 1 体系UPNa・UPAn中能够发生从萘到蒽的单重态能量传递过程,最直接的证据来 自于稳态荧光增强实验.图5是化合物UPAn在二氯甲烷中,向体系中加入UPNa时的荧 光光谱.用300 nm的紫外光激发化合物UPAn时,呈现弱的蒽的特征发光:最大位置处 于402 ilm、421 nm和一个位于447 nm的肩峰;这是由于在300 Ftm处蒽有很弱的吸收, 可以被直接激发.向UPAn的溶液中加人UPNa,用相同紫外光激发混合体系,除在32O 380 nm范围出现弱的萘的发光,UPAn的特征发射强度大大增加.向UPAn溶液中加入 不含四氢键单元的2一甲基萘(13-MeNa),不但UPAn的荧光没有增强,反而稍稍下降,这是 由于激发光大部分被2一甲基萘吸收,无法将能量传给UPAn的缘故.显然,四氢键的存在 对UPNa・UPAn体系中萘和蒽之间的单重态能量传递起着至关重要的作用. 在UPNa和UPAn的混合溶液中,体系间以及体系内的单重态能量传递都有可能发 生.考虑到实验过程中UPAn的浓度为5 ptmol・I ,UPNa的浓度也小于15 ̄tmol・ I ~,如此低浓度下,通过计算可知UPNa・UPAn组装体之间的平均距离应大于30 nm¨7],体系问经由FOrster机制的单重态能量传递过程可以忽略.因此,UPNa・UPAn中 的光诱导能量传递行为只能在体系内部发生,对比实验也给出了相同的结果. 2.3四氢键体系中单重态能量传递机理研究 为了进一步研究UPNa・UPAn体系内的单重态能量传递过程,我fl'lN用时间分辨 荧光光谱测试了UPNa、UPAn及其1:1混合物在二氯甲烷溶液中的荧光寿命([uPAn] 一[UPNa]一50/ ̄mol・L, 一300 nm).在UPNa溶液中,萘发色团在350 nm处的 荧光呈单指数衰减,寿命( )为0.35 ns;UPNa和UPAn的1:l混合物在350 nm处的 第4期 俞茂林等:2一脲基一4[1氢]一嘧啶酮四氢键萘一蒽超分子 茸H∞矗lu.【 组装体系:“通过键”机制的单重态能量传递 283 图5(a)化合物UPAn与UPNa不同比例混合物的荧光光谱, [IJPAn]一5/ ̄mol・L一 ,[UPNa]一0,0.5,1.0,2.0,3.0,5.0,7.5,15 m01・L一 ,2ex一300 nm; (b)化合物UPAm与 MeNa不同比例混合物的荧光光谱, [UPAn]一5/ ̄mol・L-。,[ ̄MeNa]一0,2.5,5.0,7.5,1O,15,20 m(]卜L~,Aex=280 nm; 溶剂为二氯甲烷. (a)Fluorescence spectra of lJP ̄m in dichloromethane in the absence and presence of UPN& [IJl,An]一5 mol・L一1,EUPN ̄3—0,0.5,1.0,2.0,3.0,5.0,7.5,15 mol・L一 ,Aex一300 nm; (b)Fluorescence spectra of UPAn in dichloromethane in the absence and presence of ̄FMeNa. [uPAn]一5 tool・L一 ,[ ̄t-MeNa]一0,2.5,5.0,7.5,1o,15,20/ ̄mol・L- , =280 m 荧光也呈单指数衰减,寿命为0.35 ns,与UPNa一致.发生单重态能量传递时,理论上萘 发色团会出现双寿命,分别对应于体系UPNa・UPAn及UPNa・UPNa,但实验过程中只 检测到体系UPNa・UPNa的相关信号,推测是由于UPNa・UPAn体系中萘和蒽的单重 态能量传递速度太快,超出了仪器检测限所致.实验中所用Edinburgh Instruments FLS- 900单光子计数时间分辨荧光光谱仪的响应时间为0.1 ns,则体系UPNa・UPAn中萘的 荧光寿命高限不大于0.1 ns(r).依据UPNa的荧光寿命,通过公式(1)和(2),可估算体系 UPNa・UPAn中萘向蒽的单重态能量传递速率常数kEN应大于7.14×10。S~,效率 应大于0.71. kEN一1/f一1/ EN:==1一r/ (1) (2) 关于单重态能量传递,普遍接受的机理有3种[8]:偶极一偶极机制(F6rster机制)[ 、 电子交换机制(Dexter机制)ElO3、“通过键”机制(through bond interaction,也称超交换机 制,superexchange).“通过键”的能量传递也可看作一种特殊的电子交换,即通过相邻碳 原子上电子云的有效重叠,达到远程传递能量之目的.通常状况下,单重态能量传递通过 这三种机制都可发生,当给一受体之间距离较远(5—1O nm)时多遵循FOrster机制,当给一 受体之间距离较近(0.5—1 nm)时多遵循Dexter机制;而在共价键硬链段连接的长间距 给一受体体系中,单重态能量传递除通过F6rster机制外,还可以通过超交换机制 发生 11・1 z1. 284 影像科学与光化学 第29卷 本体系中,给一受体间距大于1 nm,因而Dexter机制可以忽略.而FOrster机制的能 量传递速率常数可以通过公式(3)计算: K 一( ) 一 ㈦ 其中R是给受体中心到中心的距离(cm), 是偶极一偶极取向因子, 是溶剂的折射率, 和 是给体的荧光寿命和量子产率, 光谱重叠积分[(mol/I )1・cm。].文献报道的 单晶结构表明体系UPNa・UPAn中给一受体共平面,因而 ===1.O0;R—1.39265×10~ cIn l3.“ ; 一0.0052(以甲苯中四苯基锌卟啉的荧光量子产率为标准, nTPP一 0.030 ]);n===1.4244(二氯甲烷); 一0.35×10一。S;通过公式(4)算得JF一3.50× 10 (mol/I )一 ・C1T10. I F( )£( ) XdX JF一 —— —————一J F(a)dA (4) 其中F( )是在波长 (cm)处的荧光强度;e( )是在波长 处的摩尔消光系数cm ・ (mol/I ) ]. 由以上数据,根据公式(3)可以计算得到体系UPNa・UPAn中萘向葸经由F6rster 机制的能量传递速率常数Kr一4.92×10。S,远小于实验估测得到的单重态能量传递 速率常数kSN.显然,体系UPNa・UPAn中萘向蒽的光诱导单重态能量传递是通过 F6rster机制和“通过AADD四氢键”的超交换机制发生的. 3结论 本文设计合成了基于2一脲基一4[1氢]一嘧啶酮AADD四氢键萘一蒽超分子组装体系 UPNa・UPAn.稳态和时间分辨荧光光谱研究表明UPNa・UPAn四氢键组装体可以发生 从萘到蒽的高效、快速的单重态能量传递过程.体系内光诱导单重态能量传递的速度和 效率远大于通过F6rster机制的单重态能量传递速率,表明组装体系UPNa・UPAn中萘 向葸的光诱导单重态能量传递是经由体系内的F6rster机制和“通过AADD四氢键”的 超交换机制发生的.本工作为氢键体系介导的单重态能量传递提供了又一实验证据,对 高效能量传递超分子体系的设计和构筑有重要的意义. 参考文献: [1](a)McDermott G,Prince S M,Freer A A,et a1.Crystal structure of an integral membrane light harvesting complex from photosynthetic bacteria EJ].Nature,1995,374(6522):517 521.(b)Gust D,Moore T A, Moore A I .Mimicking photosynthetic solar energy transduction EJ].Ace.( Pm.Res.,2001,34(1):40—48. E2](a)Beijer F H,Sijbesma R P,Kooijman H,eta1.Strong dimerization of ureidopyrimidinones via quadruple hy drogen bonding[J].J.Am.Chem.Soc.,1998,120(27):6761—6769.(b)SchmuckC,Wienand W.Self-corn plementary quadruple hydrogen-bonding motifs as a functional principle:from dimeric supramolecules to supra molecular polymers[J].Angew.Chem.,Int.Ed.,2001,40(23):4363—4369.(c)Sijbesma R P,Meijer E W. 第4期 俞茂林等:2一脲基--41-1氢]一嘧啶酮四氢键萘一蒽超分子 组装体系:“通过键”机制的单重态能量传递 285 quardruple hydrogen bonded systems[J].Chem.Commun.,2003,(1):5-16.(d)Zhao C C,Li z T,Wu L z,et a1.The first intramolecular charge transfer transition based on 2-ureido-4[1H ̄- pyrimidinone binding module [J].Chim J.Che.,2004,22(12):m1391—1394.(e)Zhao Y P,Zhao C C,Wu L Z,et a1.First fluorescent sensor for lfuoride based on 2-ur1eido--4[-1H]一pyrimidinone quadruple hydrogen-bonded AADD supramolecular as— semblyU].J.Org.Chem.,2006,71(5):2143-。2146. E H A,van Hal P A,Sehenning A P H J,et a1.Singlet-energy transfer in quadruple hydrogen- [3] (a)Beckers bonded oligo(p-phenylenevinylene)一flluerene dyads[J].J.Mater.Chem.,2002,12:2054-。2060.(b)Neute— boom E E,Beckers E H A,Meskers S C J,eta1.Singlet-energy transfer in quadruple hydrogen-bonded oligo(p- phenyleneviny1ene)perylene一-diimde dyads[J].Org. BiomoL Chem.,2003,1(1):198"。203. (c)Dudek S P, Pouderoijen M。Abbel R,et a1.Synthesis and energy-transfer properties of hyc[rogen-bonded oligofluorenes 口].J.Am.Chern.Soc.,2005,127(33):11763—11768.(d)ZhaoCC,TongQX,Li zT,eta1.Inner-assem— bly singlet energy transfer in naphtha1ene—anthracene system linked by 2-ureido-4[1HI pyrimidinone binding moduleI-J].TetrahedronLett.,2004,45(36):6807-。6811.(e)Wang SM,WuLz,Zhang LP,eta1.Supramo— leo,luar assemblies based on 2-ureidc ̄4[1HI—pyrimidinone building block IJ].Chin.Sci.Bul1.,2006,51(2): 129—138. J,Wasaki K,Nakano Y,eta1.Supramolecular porphyrin assemblies through amidinium-carboxylate [4] (a)OtsukisaJt bridges and fast intra--ensemble excited energy transferU].Chem.Fur.J.,2004,10(14):3461—3466.(b) Otsuki J,Kanazawa Y,Kaito A,eta1.Through-bond excited energy transfer mediated by an amidinium-carbox— yl ̄te salt bridge in Zn-porphyrin free-base porphyrin dyads[J].Chem.Eur.J.,2008,14(12):3776 3784. ng S M,Yu M L,Ding J,eta1.Photoinduced tirplet--triplet energy transfer via the 2-ureido-4[1H]一pyrimidi— E5] Wanone self-complemetarny quadruple hydrogen-bonded module[J].J.Phys.(7hem.A,2008,112(17):3865— 3869. jens S H M,Sijbesma R P,van Genderen M H P,eta1.Stability and 1ifetime of quadruply hydrogen bond— [6] Sonted 2--ureido-4[1H]一pyrimidinone dimmers[J].J.Am.Chem.Soc.,2000,122(31):7487 7493. [7] Turro N J.Modern Molecular Photochemistry[M].MeMo Park:Benjamin-Cummings,1978. eandola F.Balzani [8] SE9] Ftrster Energy-transfer processes of excited states of coordination compounds[,J].J.Chem. Educ.,1983,6O(1O):814-一823. Transfer mechanisms of electronic excitation[J].Discuss.Faraday Soc.,1959,27:7-17. heory of sensiitzed luminescence in solids[,J].J.Chem.Phys,.,1953,21(5):836。-850. [1O] Dexter D L.A tng H,Verhoeven J W,Paddon-Row M N,et a1.Long-range exchange contribution to singlet-sin— [11] (a)Oeveriglut energy transfer in a series of rigid bichromophoric molecules ̄J].Chem.Phys.Let&,1988,143(卜2): 488--489.(b)Oevering H,Verhoeven J W,Paddon-Row M N,eta1.On a long-range exchange mechanism for energy transfer ni rigid bichromophoric molecules[J].Chem.Phys.Lett.,1988,150(1-一2):179- 180.(c)Vet- hoeven J W.Electron transport via saturated hydrocarbon bridges:‘exciplex’emission from lfexible,rigid and semilfexible bichromophores[,J].Pure.App1.Chem.,1990,62(8):1585-。1596.(d)Kroon J,Oliver A M, Verhoeven J W.Observation of a remarkable dependence of the rate of singlet--singlet energy transfer on the configuration of the hydrocarbon bridge ni biehromophoric systems[J].J.Am.Chem.Soc.,1990,112(12): 4868--4873. ao J S,Krueger B P,Wagner R W,et a1.Soluble synthetic multiporphyrin arrays.2.photodynamics [12] (a)Hsiof energy-transfer processes[J].J.Am.Chem.Soc.,1996,118(45):1118i一11193.(b)Osuka A,Tanabe N,Kawabata S,et a1.Synthesis and intramolecular deetron ̄and energy-transfer reactions of polyyne-or poly-。 ene-bridged diporphyrins[J].J.Org.Chem.,1995,60(22):7177—7185.(c)Strachan J P,Gentemann S, Seth J,et a1.Effects of orbitla ordering on dectronic communication in multiporphyrin arrays[J].J.Am. Chern.SOc.,1997,119(45):11191—11201.(d)Tsai H H,Simpson M e The role of frontier molecular orb:ift-一 286 影像科学与光化学 第29卷 al ordering on electronic cormzmnication in porphyrin arrays[J].Chem.Phys.Lett.,2002,353(1-2):111 118. (e)Kawabata S,Yamazaki I,Nishimura Y,et a1.Singlet energy transfer in bis(pheny1ethyny1)phenyl— ene-bridged zinc-free base hybrid diporphyrins[J].J.Chem.Soc.Perkin Trans.2,1997,(3):479~484.(f) Osuka A,Ikeda M,Shiratori H,et a1.Accelerated singlet energy transfer in bis(phenylethyny1)phenylene- bridged 5,10,15,20一tetraaryl zinc-free base hybrid diporphyrins EJ].J.Chem.Soc.Perkin Trans.2,1999, (5):1019 l026. E13]Mfirtensson J.Calculation of the F6rster orientation factor for donor-acceptor systems with one chromophore 0f threefold or higher symmetry:zinc porphyrin[-J].Chem.Phys.Lett.,1994,229(4—5):449—456. Through・-Bond Singlet_-Singlet Energy Transfer in Naphthalene- Anthracene Supramolecular Ensemble via 2一Ureido-4[1H]一 Pyrimidinone Quadruple Hydrogen—Bonded Module YU Mao-lin ,WANG Su-ming ,FENG Ke , TONG Zhen-he(TUNG Chen-ho) ,WU Li—zhu (1.Key Laboratory of Photochemical Conversion and Optoelectronic Materials,Technical Institute ofPhysics and Chemistry,ChineseAcademy ofSciences,Beijing 100190,P.R.China; 2.Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,P.R.China) Abstract:A relative rigid naphthalene-anthracene supramolecular ensemble has been designed and synthesized via 2-ureido-4[1 HI—pyrimidinone quadruple hydrogen-bonded module.Steady- state and time-resolved fluorescence profiles demonstrate that the singlet—singlet energy transfer occurs effectively from naphthalene to anthracene moieties in ensemble UPNa・UPAn. The rate constant and efficiency for photoinduced energy transfer in ensemble UPNa・UPAn is much greater than that of theoreticaI calculation through Forster mechanism.Therefore,the singlet—singlet energy transfer process takes place via FOrster mechanism and“through AADD quadruple hydrogen bond”mechanism in this ensemble. Key words:energy transfer;naphthalene anthracene;2-ureido一4[1 HI—pyrimidinone quadruple hydrogen bonds Corresponding author:WU IA—zhu