含五—六元環(huán)骨架的新型二芳烯分子合成及性質(zhì)研究.pdf

1、有機光致變色材料作為一類新型有機光電子功能材料，在高密度光信息存儲、分子開關(guān)、光電顯示等技術(shù)領(lǐng)域備受矚目。在眾多的光致變色化合物中，二芳基乙烯化合物因具有良好的熱穩(wěn)定性和抗疲勞性而成為最具應(yīng)用潛力的光電功能材料之一。目前，設(shè)計和合成性能優(yōu)良的新型二芳基乙烯化合物及其性質(zhì)研究是該領(lǐng)域的一個研究熱點。
　　 本論文以設(shè)計合成三類芳雜環(huán)取代的五-六元環(huán)不對稱二芳基乙烯光致變色化合物為目標(biāo)，以取代基效應(yīng)為研究重點，對二芳基乙烯化合物的光

2、電性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，取得如下一些有意義的成果：
　　 1.本文設(shè)計合成了21種新型的不對稱全氟二芳基乙烯化合物，并通過核磁、紅外、元素分析等手段進(jìn)行了結(jié)構(gòu)鑒定。其中，有10種化合物培養(yǎng)成晶體，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了X-射線單晶衍射實驗分析。
　　 2.研究了這些化合物在溶液、PMMA膜片以及晶相中的光致變色性質(zhì)，結(jié)果表明：不同芳雜環(huán)對二芳烯的光致變色性質(zhì)具有重要影響，除含吡咯-苯結(jié)構(gòu)系列二芳烯化合物外，其余化合物在溶液和P

3、MMA膜片中均具有良好的光致變色性質(zhì)。當(dāng)苯環(huán)直接作為二芳烯分子的芳基單元時，其晶體雖符合光致變色的經(jīng)驗規(guī)律，但卻不具有光致變色性質(zhì)；而當(dāng)吡啶作為芳基單元時，二芳烯晶體則具有光致變色特性。這是迄今發(fā)現(xiàn)的首例具有光致變色特性的五-六元環(huán)不對稱二芳烯晶體材料。此外，探討了不同取代基對二芳基乙烯化合物光致變色性質(zhì)的影響：供電子取代基可以使閉環(huán)態(tài)的最大吸收波長發(fā)生顯著紅移而吸電子取代基使二芳烯分子最大吸收波長紅移的同時提高開環(huán)量子產(chǎn)率。在以噻吩-

4、吡啶為骨架的二芳烯分子中，引入供電子和吸電子取代基還可以使開環(huán)態(tài)和閉環(huán)態(tài)摩爾消光系數(shù)增大。
　　 3.研究了部分二芳基乙烯的熱穩(wěn)定性和抗疲勞性。當(dāng)樣品處于室溫和80℃條件下，所有二芳基乙烯化合物皆表現(xiàn)出較好的熱穩(wěn)定性。含吡啶單元的的五-六元環(huán)二芳烯化合物的抗疲勞性顯著優(yōu)于苯、聯(lián)苯取代型五-六元環(huán)二芳烯分子。尤其在PMMA膜中，經(jīng)過200次光致變色循環(huán)反應(yīng)之后，其光致變色性能仍基本維持在仞始值的80％以上。
　　 4.研究

5、了這些化合物在溶液和PMMA膜中的熒光性質(zhì)及其取代基效應(yīng)，結(jié)果表明：這些化合物均具有較強的熒光、熒光開光性質(zhì)及熒光濃度效應(yīng)。在含聯(lián)苯單元二芳烯體系中，供電子取代基不僅可以使熒光峰的位置發(fā)生藍(lán)移而且能夠有效地提高熒光發(fā)射強度，使熒光量子產(chǎn)率增至0.0221；而在吡啶單元取代的二芳烯中，吸電性的氰基卻使熒光發(fā)射峰位置藍(lán)移，且熒光量子產(chǎn)率相對于母體化合物從0.0083增至0.015。
　　 5.不同的取代基因供/吸電子能力不同對二芳基