新型含羥基二芳烯光化學(xué)金屬離子傳感器的構(gòu)建及性質(zhì)研究.pdf

1、分類號： 密級： U D C： 學(xué)號：355528712001 南 昌 大 學(xué) 博 士 研 究 生 學(xué) 位 論 文 新型含羥基二芳烯光化學(xué)金屬離子傳感器的構(gòu)建及性質(zhì)研究新型含羥基二芳烯光化學(xué)金屬離子傳感器的構(gòu)建及性質(zhì)研究 Studies on the Construction and

2、 Properties of New Photochemical Metal Ion Sensors Based on Hydroxyl-containing Diarylethenes 崔士強(qiáng) 培養(yǎng)單位（院、系）：化學(xué)學(xué)院 指導(dǎo)教師姓名、職稱：蒲守智 教授 申請學(xué)位的學(xué)科門類：理 學(xué) 學(xué) 科 專 業(yè) 名 稱：化 學(xué) 論 文 答 辯 日 期：2016 年 5 月 26 日 答辯委員會主席： 評閱人：

3、 2016 年 5 月 26 日 摘 要 摘 要 由于具有出色的光致變色性質(zhì)、熱穩(wěn)定性和抗疲勞性，二芳烯最初在高密度信息存儲方面的潛在應(yīng)用引起了人們廣泛關(guān)注。近年來，基于二芳烯的多重調(diào)控?zé)晒忾_關(guān)和光化學(xué)傳感引起了人們的廣泛關(guān)注，這些新的功能將進(jìn)一步推動二芳烯化合物的發(fā)展，對二芳烯的未來格局及應(yīng)用帶來全新的改變。目前，將二芳烯化合物作為光化學(xué)傳感器已經(jīng)成為一個新的研究熱點(diǎn)，因此，設(shè)計(jì)合成新的對金屬離子有獨(dú)特

4、響應(yīng)的二芳烯正受到了廣泛的關(guān)注。 本論文通過分子設(shè)計(jì)、合成，將金屬離子識別基團(tuán)引入到含羥基的二芳烯分子中，構(gòu)建了具有多重調(diào)控以及離子識別性能的二芳烯衍生物。著重研究了這些二芳烯的多重調(diào)控性能和對金屬離子的光化學(xué)傳感性能，包括多重調(diào)控的熒光開關(guān)、金屬離子的熒光和比色傳感器以及分子邏輯電路的構(gòu)建等。具體研究內(nèi)容和研究成果如下： 第 1 章 綜述了光化學(xué)傳感器的研究進(jìn)展。結(jié)合二芳烯化合物的研究現(xiàn)狀，綜述了基于二芳烯的離子傳感器的研究進(jìn)展，提出

5、研究課題。 第 2 章 設(shè)計(jì)合成了一種末端含水楊醛基團(tuán)的二芳烯化合物。系統(tǒng)研究了其在光和酸/堿作用下的多重相應(yīng)的光致變色性質(zhì)。研究結(jié)果顯示，該化合物具有優(yōu)異的光致變色性質(zhì)。去質(zhì)子化后，閉環(huán)態(tài)的最大吸收波長紅移了 100 nm，熒光調(diào)制效率從 30%提高到 55%。 第 3 章 設(shè)計(jì)合成了一種不對稱的含雙-2-甲基吡啶胺的二芳烯化合物。 系統(tǒng)地研究了其光致變色性質(zhì)以及其與Zn2+的相互作用。 研究結(jié)果顯示， 該化合物在溶液和晶相中均表現(xiàn)出

6、優(yōu)異的光致變色性質(zhì)。 與Zn2+的相互作用后， 其熒光強(qiáng)度增強(qiáng)了 2 倍，并伴隨著熒光的顏色從黑色變成了亮藍(lán)色。證明了該化合物可以作為Zn2+的熒光增強(qiáng)傳感器。 第 4 章 利用Mannich反應(yīng)，將雙-2-甲基吡啶胺引入到末端含苯酚的二芳烯分子中。系統(tǒng)地研究了該化合物的光致變色性質(zhì)以及與金屬離子的相互作用。研究結(jié)果顯示，其閉環(huán)態(tài)與Cu2+作用后，其最大吸收波長從 558 nm藍(lán)移到 504 nm，吸收強(qiáng)度增加了 3.3 倍，并伴隨著溶