基于质子转移的手性光致变色化合物的合成及光致变色性质研究

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光致变色现象是物质在光作用下所产生的一种可逆的变化。由于对高速度高容量的信息存储材料的迫切需求,以光为信息存储和传输媒介的光致变色材料越来越引起人们的广泛关注。光致变色化合物具有特殊的光学性质,在信息存储和处理,光学开关,防伪,逻辑门,光敏自组装材料等技术领域有着潜在应用价值。当前所研究的有机光致变色化合物主要以周环反应,键的异裂,顺反异构,质子转移等相关变色机理为主。针对目前有机化合物的光致变色材料研究现状,设计合成出具有良好的热、光和化学稳定性,抗疲劳性和高变色量子效率的新型光致变色化合物,对科学家仍是一个极大的挑战。  基于质子转移反应机理的光致变色化合物以其良好的抗疲劳性和较快响应速度为人们所重视。目前研究最多的基于质子转移的一类典型光致变色化合物是水杨醛席夫碱化合物,其具有独特的互变异构特性,在变色过程中存在烯醇式和酮式的互变异构。我们设想在现有非手性的水杨醛席夫碱化合物引入手性基团,将手性功能与其质子转移特性复合到一起试图发现新的物理现象,找出新的耦合方式和遵循的物理规律以期预测这些分子基材料的潜在应用。现有的基于质子转移的光致变色机理主要以水杨醛席夫碱的烯醇和酮式互变异构为主,为寻找新的质子转移光致变色体系,我们试图设计新的基于质子转移反应机理的手性光致变色物种。因此,本论文工作试图设计合成一系列基于质子转移的新型手性光致变色材料,并研究其光致变色性质。  全文共分四章,第一章为文献调研引言部分。  本文第二章设计合成了一系列复合了质子转移光致变色性质和手性特征的手性水杨醛席夫碱化合物,并进行了熔点,质谱,1H-NMR等一系列表征,通过紫外可见光谱,荧光光谱以及圆二色光谱,振动圆二色光谱的测量,研究了其光致变色过程中的吸收光谱,发射光谱及圆二色谱的变化,对其变色机理进行了探讨。  第三章设计合成了三种氨基醚类手性化合物,通过对其光照引起的吸收光谱,荧光光谱及圆二色光谱的变化研究,并进行了振动圆二色光谱的测试计算,提出了一种新的五元环质子转移光致变色机理,通过推测此类化合物光致变色机理,试图为新型质子转移手性光致变色材料的发展提供一种新的思路。  第四章为工作总结和展望。
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