螺噁嗪化合物的合成及其光致变色性能的研究

合成了3种新型的螺噁嗪化合物,并通过IR,MS,1H NMR对其结构进行了表征。研究了1位和9’位上取代基对螺噁嗪光致变色性能的影响;不同溶剂对螺噁嗪最大吸收波长的影响;对螺噁嗪的热褪色速率进行了动力学的研究。结果表明,当螺噁嗪1位的取代基为柔性结构,9’位连接能形成更稳定共轭体系的取代基时有利于开环体热稳定性的提高。     

取代基对螺噁嗪类化合物光致变色性能影响的探究

本文合成了4种螺噁嗪类化合物,并通过FTIR、1H NMR、ESI-MS对其结构进行了表征。研究了吲哚环上氮原子和噁嗪环9′位不同的取代基及溶剂化效应对其光致变色性能的影响。结果表明,吲哚环的氮原子引入体积较大的基团对螺噁嗪最大吸收波长无明显影响,然而有利于开环体的稳定性,且溴原子的引入会影响螺噁嗪的光响应性;噁嗪环9′位上的供电子基团会降低螺噁嗪的开环体稳定性;螺噁嗪开环体的褪色过程符合一级动力学方程;在非质子溶剂中,螺噁嗪开环体的最大吸收波长呈现正向溶剂化效应;有机酸的加入,可以增加开环体的热稳定性。     

一种萘酰亚胺类荧光共振能量转移型光酸探针

合成了一种未见文献报道的键合螺噁嗪单元的1,8-萘二甲酰亚胺类化合物3,通过核磁共振谱和高分辨质谱确证了其结构.化合物在某些有机溶剂中和粉末状态下都能发射较强的荧光,研究了化合物3在二甲基亚砜中聚集诱导荧光增强(AIE)性质.在滤纸上以及用薄层层析硅胶(TLC)都能检测到螺噁嗪单元的光致变色现象;螺噁嗪单元酸致开环产物...     

结构规整有序的寡聚噻吩修饰9,9′-螺二芴衍生物的光物理性质及其电化学聚合(英文)

研究了结构规整有序的寡聚噻吩修饰的9,9′-螺二芴衍生物在溶液中和在固体膜状态下的光物理性质,发现在四氢呋喃的稀溶液中,随着有效共轭长度的增加这些化合物的最大吸收峰和发射峰发生了明显的红移.实验结果表明,9,9′-螺二芴骨架中的9位螺碳原子明显地阻断了二个共轭片段的共轭效应,使它们成为了二个独立的共轭链节.此外,还进一步研究了这些化合物的电化学聚合性质.     

含BOC保护基团的螺吡喃类化合物的合成及其光致变色性能的研究

合成了5-[N-(叔丁氧甲酰基)氨基]-1,3,3-三甲基-6′-硝基吲哚啉螺吡喃(BOCSPI)和5-[N-(叔丁氧甲酰基)氨基]-1,3,3-三甲基-6′-硝基-8′-甲氧基吲哚啉螺吡喃(BOCSPII)两种光致变色化合物,采用紫外-可见光谱法研究了其在溶液和以不同质量比掺杂在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜中的光致变色性能.研究表明螺吡喃的高掺杂量不利于其开环和闭环态的转化,BOCSPII分子中的甲氧基有利于有色开环体的部花菁的稳定.     

螺噁嗪光致变色反应机理研究进展

20世纪80年代中期以来, 关于螺噁嗪在光致变色过程中的光化学和光物理现象的研究非常活跃. 综述了近20年来对溶液中的螺噁嗪、晶体螺噁嗪以及固体介质中的螺噁嗪的光致变色机理研究结果, 同时介绍了实验研究方法和理论研究方法在螺噁嗪光致变色过程研究中的应用, 分析了取代基对光致变色性质的影响. 阐述了机理研究对新型螺噁嗪设计合成的重要指导意义.     

螺噁嗪光致变色反应机理研究进展

20世纪80年代中期以来, 关于螺噁嗪在光致变色过程中的光化学和光物理现象的研究非常活跃. 综述了近20年来对溶液中的螺噁嗪、晶体螺噁嗪以及固体介质中的螺噁嗪的光致变色机理研究结果, 同时介绍了实验研究方法和理论研究方法在螺噁嗪光致变色过程研究中的应用, 分析了取代基对光致变色性质的影响. 阐述了机理研究对新型螺噁嗪设计合成的重要指导意义.     

几种取代螺吲哚啉萘并噁嗪的合成

螺吲哚啉-2,3'-[3H]萘并[2,1-b][1,4]噁嗪(简称螺噁嗪)是一类耐光疲劳性能优于螺吡喃的光致变色物^[1]。Fox以及Ono先期合成了这类化合物^[2],最近Pottier等考察了取代基对性能的影响^[3,4]。但所涉及的取代基(CH₃、CH₃O、Cl、NO₂)多在母体结构中吲哚环的5( 6)位,且N-烷基碳链较短,蔡环上有取代基的情形较少见^[5]。     

9’-(4-烯丙氧基苯甲酰氧基)吲哚啉螺萘并嗪的合成及其光谱性质

合成了 ７ 种９’羟 基吲哚啉 螺萘并 　嗪 衍 生物（ Ｈ Ｓ Ｐａ ～ｇ） 和７ 种９ ’（ ４烯丙 氧基 苯 甲酰氧基） 吲 哚啉螺 萘并　嗪 衍生物（ Ａ Ｓ Ｐａ ～ｇ） ． Ａ Ｓ Ｐａ ～ｇ 的１ Ｈ Ｎ Ｍ Ｒ 结果 表明 ，当１ 位是 苄基 或 乙基时，与 氮 相 连 的 亚 甲 基 的 ２ 个 氢 的 化 学 位 移 不 等 价， 属 Ａ Ｂ 自 旋 系 统． 此 外 随 溶 剂 极 性 增 加， Ａ Ｓ Ｐａ ～ｇ 的 萘 并 　 嗪 环 部 分 的 吸 收 发 生 蓝 移 ． 吲 哚 啉 环 氮 原 子 上 的 取 代 基 的 变 化 对 螺 　 嗪（ Ａ Ｓ Ｐａ） 在 ２９５ ｎ ｍ 处的吸收 无明显影 响， 但 当 ５ 位 上 的 氢被 甲 基和 氯 取 代时 ，此 处 的吸 收 发 生红移． 除 Ａ Ｓ Ｐｅ 的 萘并 　 嗪环 部分 的吸 收红 移外， 吲哚 环氮 原子 和５ 位上 的取 代基 的变 化对 螺 　嗪的萘并 　嗪环 部分吸收 无明显影 响，但使 成色体 的吸收红 移．     

螺噁嗪三苯基膦盐的合成及酸敏光致变色性质

合成了一种水溶性螺噁嗪三苯基膦盐化合物1,并由1HNMR、MS和元素分析表征确认了结构。UV-Vis吸收光谱研究表明,该化合物在有机溶剂中表现出与其它螺噁嗪类化合物类似的光致变色性质,并在含水乙醇溶液中表现出对pH敏感的光照显色效应,即:依赖于pH光诱导开环体呈现出两种结构稳定态,调节pH可实现这两种结构稳定态的相互转换。     

丙烯酰氧基螺噁嗪衍生物的合成和光致变色性

合成了2种未见文献报道的9′-丙烯酰氧基吲哚啉螺萘并噁嗪衍生物(Ⅲa、Ⅲb),通过核磁共振氢谱、红外光谱确认了其结构.研究了在Zn(Ⅱ)螯合情况下,Ⅲa的紫外-可见吸收光谱,Zn(Ⅱ)螯合可以明显提高其开环体的热稳定性.     

冠醚螺吡喃化合物的合成和光致变色性质

合成了四个新的6位带不同取代基的含冠醚结构单元吲哚啉螺苯并吡喃化合物(5a-5d),研究了其光致变色性质和离子诱导光致变色作用及取代基的影响。结果表明冠醚能稳定螺吡喃开环形式,碱金属离子对冠醚螺吡喃的生色有诱导作用;6位为吸电子基团时,螺吡喃开环形式的稳定性增加,而6位为推电子基团时,螺吡喃开环形式的稳定性降低。另外,就稳定螺吡喃开环体的作用来说,吲哚啉环上的取代基效应和苯并吡喃环上的正好相反。     

“受阻路易斯酸碱对”催化的2,3-二取代2H-1,4-苯并噁嗪氢化反应机理研究

在受阻路易斯酸碱对（FLPs）催化的2，3-二取代2H-1，4-苯并噁嗪氢化反应中，3号位取代基不同会导致反应效率极大改变，因此我们选取反应活性具有较大差别的三种底物作为模型化合物对其反应机理进行了研究，建立了氢化反应势能面.发现当B（C₆F₅）₃与2，3-二苯基2H-1，4-苯并噁嗪或2-甲基-3-苯基2H-1，4-苯并噁嗪混合后，会形成FLPs与路易斯酸碱加合物的混合物.而将B（C₆F₅）₃与2，3-二甲基2H-1，4-苯并噁嗪混合后主要形成没有催化活性的路易斯酸碱加合物，因其能量低于FLPs，在催化体系中不容易转化为FLPs，这导致三种模型化合物在FLPs催化的氢化反应中效率不同.进一步的取代基电子效应及位阻效应计算表明：B（C₆F₅）₃与2-甲基-3-取代2H-1，4-苯并噁嗪混合后形成的路易斯酸碱加合物和FLPs化合物之间稳定性差别源于3位取代基空间位阻不同.     

超声波辐射下光致变色螺噁嗪类化合物的快速合成

在超声波辐射条件下,以Fischer碱、1-亚硝基-2,7-二羟基萘为原料,无水乙醇为溶剂快速合成了三个螺嗪类光致变色化合物,通过1 H NMR、IR对目标产物的结构进行了表征,讨论了超声辐射时间对合成产率的影响,利用超声波法合成螺噁嗪类光致变色化合物反应速率快、产率有所提高.     

吡咯取代的俘精酸酐及俘精酰亚胺的光致变色反应研究

对6个吡咯取代的俘精酸酐和1个俘精酰亚胺的光致变色行为进行了研究,发现取代基的不同对它们的光致变色过程有显著的影响.稳态动力学分析表明,呈色体(7,7a-二氢吲哚衍生物,II)的光消色反应遵循一级动力学反应规律.取代基对光消色反应的速率常数有一定的影响,对于呈色体(II)而言,2-3-位上有取代基的化合物,其光开环反应的速率常数明显大于2-或3-位无取代基的化合物.对于俘精酸酐的光反应而言,其反应比较复杂,不符合简单的动力学级数.在呈色体(II)的2-或3-位引入给电子基团可以使7,7a-二氢吲哚衍生物的吸收光谱发生红移,化合物II7的最大吸收波长在乙腈中可达720nm.溶剂极性的增大,可以使是色体的吸收光谱发生显著的红移,而对俘精酸酐本身的吸收光谱影响甚微.     

电子等排体的噻吩多烯与苯多烯同系递变的比较Ⅱ

为了比较噻吩多烯和苯多烯三岔共轭体系的性能,合成了三个系列带两个拉电子基团的噻吩多烯三岔化合物(TDn,TEn,TFn),测定了它们在环已烷和乙醇中的电子吸收光谱。实验表明,带两个拉电子基团的噻吩多烯三岔共轭化合物的电子吸收光谱频率也都遵守同系线性规律,相关系数Υ>0.99。与相应的苯多烯化合物的电子光谱相比,吸收峰普遍地红移一个插烯双键所引起的红移数值。相应的同系直线相距很近。△λ_(th)/△λ_E值为0.83-1.10。第一个拉电子基团的引入,化合物的电子吸收峰红移30nm左右,但当第二个拉电子基团引入时,电子吸收峰仅红移3—17nm,其作用只相当于一个取代基。     

光致变色化合物的研究——1，3，3—三甲基—6‘—（1—哌啶基）—螺[2H—吲哚—2，3’—[3H]吡啶[3,2—f][1,4]苯并恶嗪]的合成

螺嗪类化合物是在螺吡喃基础上发展起来的一类新的光致变色化合物 ,与螺吡喃相比 ,具有化学性质稳定 ,光响应快 ,抗疲劳性好等优点 ,在光信息记录、非银感成像、非线性光电器件、光过滤器、防伪以及装饰等领域具有很大的应用潜力[1] 。吲哚啉螺嗪的基本结构及光致色变过程可表示为 :　　其中Ｘ为 (杂 )芳环与苯环相并 ,可带有取代基。螺嗪ＳＰ(Ｓｐｉｒｏｏｘａｚｉｎｅ)经光λ1激发后 ,开环变成具有大共轭体系的开环体ＰＭＣ(Ｐｈｏｔｏｍｅｒｏｃｙａ ｎｉｅｓ) ,从而使其光吸收红移 ,停止激发后 ,ＰＭＣ可通过λ2 或以热作用方式回…     

乙烯基噻吩共轭螺噁嗪化合物的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法, 在B3LYP/6-31G^* 水平上对乙烯基噻吩共轭螺噁嗪化合物 SO-SO3 的几何构型、电子结构、前线分子轨道等进行了理论研究, 计算结果表明: SO-SO3的开环过程会使得开环体的左右两个部分键长均等化, 导致共轭体系变大, 能隙明显减小; 乙烯基噻吩基团共轭接入螺噁嗪母体后, 导致体系的共轭作用变大, 在激发态下电子流动增强, 形成由乙烯基噻吩向萘并噁嗪的有效电荷转移与能量转移; 结合前线分子轨道成分分析乙烯基噻吩单元在最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)中的轨道贡献率明显增加. 含时密度泛函理论(TD-DFT)计算的电子吸收光谱结果显示: 当接入的乙烯基噻吩单元达到2-3个时, 影响SO2和SO3开环的最低能量激发态变为第一激发单重态S₁, 并且均源自电子从HOMO至LUMO的跃迁且为π-π^*跃迁; 其最大吸收波长λ_max 达到466-540 nm, 且红移十分明显, 其对应开环体O-SO2与O-SO3的λ_max 达到605和647 nm.     

含硫甲基的芴-苯结构化合物的合成、结构和性能

通过双Suzuki偶联反应一步合成了2种含硫甲基的芴-苯结构化合物2,7-二(4-硫甲基苯基)-9,9-二己基-芴(a)和2,7-二(2,6-二甲基-4-硫甲基苯基)-9,9-二己基-芴(b).紫外-可见和荧光光谱以及分子轨道理论计算表明,位阻较小的化合物a具有更好的共轭性能,其最大紫外-可见吸收波长达到351nm,比两端苯基含4个邻位取代基的化合物b红移了38nm;化合物a的最大荧光发射波长达到410nm,为典型的蓝光化合物,比化合物b红移了43nm.化合物a和b都具有较高的荧光量子产率,分别为59%和65%,在光电材料方面具有潜在的应用前景.     

吲哚啉螺吡喃化合物光致变色性能的研究及在生物细胞成像中的应用

吲哚啉螺吡喃是一种重要的光致变色化合物,由于具有良好的变色回复性、抗疲劳性而得到广泛的关注.本文合成了1′-羟乙基-3′,3′-二甲基吲哚啉-6-硝基螺吡喃,研究了该化合物在紫外-可见光交替照射下紫外吸收强度的变化,并测试了光照前后化合物的荧光光谱.在开环态时,化合物具有优良的荧光性能,可以成功应用于细胞成像,在活细胞中可获得清晰的荧光成像图,同时也可以发挥螺吡喃光致变色可循环、耐疲劳等优势.