偶氮基杯芳烃化合物的合成及其偶氮-醌腙互变异构性质

通过芳胺的重氮化-偶合反应合成了8个偶氮基杯芳烃化合物, 其结构经IR, 1H NMR, ESI-MS和元素分析表征. 通过UV-Vis, 1H NMR和IR考察了溶液pH值对所合成化合物5,11,17,23-四[(2-苯并噻唑基)偶氮基]-25,26,27,28-四羟基杯芳烃(3)和5,17-二[(1-萘基)偶氮基]-25,26,27,28-四羟基杯芳烃(4)的偶氮-醌腙互变异构的影响. 结果表明, 随着溶液pH值增加, 醌腙体在偶氮-醌腙互变异构平衡中的比例增加, 当pH≥10时, 几乎全部转变为醌腙体. 特别当溶液pH=-1时, 化合物4可以形成一种大的共轭体系, 使其λmax由477 nm红移至545 nm.     

羟基喹啉偶氮类化合物的互变异构与顺反异构的研究

本工作合成了数种带不同取代苯基的羟基喹啉偶氮类化合物。对它们在不同溶剂。不同酸碱度溶液中的偶氮式及腙式间互变异构平衡进行了研究。苯环上不同取代基的引入可引起平衡发生变化。拉电子基的引入有利于腙式结构的形成,而推电子基的引入则对偶氮的生成影响不大。此外,工作中还发现:羟基喹啉偶氮化合物在光照下存在着以偶氮顺-反异构化反应为主的变化过程。     

吡啶酮结构分散染料的合成及其偶氮-腙式异色机理

研究了(N-乙基-3-氰基-4-甲基-5-(4-硝基偶氮苯)-6-羟基-2-吡啶酮)(D1)和(N-乙基-3-氰基-4-甲基-5-(2-氯4-硝基偶氮苯)-6-羟基-2-吡啶酮)(D2)这2种吡啶酮分散染料在溶剂(DMF和CH₂Cl₂)和织物(涤纶和锦纶)上的偶氮-腙式异构行为,分析染料在极性和非极性溶剂中的吸收光谱差异,染料在涤纶和锦纶织物上的异色行为。运用高斯计算模拟染料的优化构型以及在溶剂和无溶剂状态下的染料吸收光谱,研究吡啶酮染料在不同环境下的偶氮-腙式存在形式。核磁共振氢谱(¹H NMR)表明,吡啶酮结构分散染料在极性溶剂中以偶氮结构存在,在非极性溶剂中以腙式结构存在。染色结果结合量子计算表明,染料在涤纶织物以腙式结构存在,在锦纶织物以偶氮结构存在。此外,吡啶酮分散染料在涤纶织物表现出超高的耐光色牢度,而在锦纶织物上的耐光色牢度较差,染料在异种织物上耐光色牢度的巨大差异归因于染料在不同织物上呈现出不同的分子结构。     

偶氮共轭聚合物光电特性研究进展

芳香环或杂环通过NN双键连接形成的化合物如偶氮苯、偶氮吡咯等具有π共轭结构,此类分子有顺反两种构型,他们可以在光照条件下相互转换。分子构型转变会影响电子的共轭程度及其离域特性,因此含环结构的偶氮共轭分子具有光调制特性。反式偶氮苯分子为平面结构,顺式构型分子两个苯环有一定角度的扭转分子不在同一平面,实验和理论计算结果表明偶氮苯分子的键长、键角等受溶剂和取代基影响;光照可以实现偶氮苯分子的导电性改变,目前认为其导电性改变的原因主要是光致顺反异构而改变分子尺寸而引起。通过氮氮双键连接的杂环共轭分子能显著地降低分子的能隙,并使共轭化合物在更宽的波长范围内有强吸收,能提高太阳能光伏电池的转换效率,是理想的有机光伏材料。文章还对偶氮共轭聚合物的合成方法做了介绍,分析了含偶氮结构的共轭聚合物的光相应研究现状及其未来发展趋势。     

酮腙与一氧化氮的偶氮-硝化反应

在微量O2存在时,酮腙与NO发生偶氮-硝化反应,高选择性地生成了α-硝基偶氮化合物.产物结构经NMR,IR,MS,HR-ESI-MS和X射线单晶衍射等技术确证.通过高效液相色谱对反应体系中不同O2含量(空气)下的产物组成进行分析,结果表明体系中O2含量的控制对α-硝基偶氮化合物的生成反应的选择性有较大影响.     

偶氮苯双亲化合物的合成及在其DMF中的光谱特性

以4-氨基苯甲酸乙酯为原料,通过重氮化-偶合等反应,设计合成了4-（4-辛烷氧基苯偶氮）苯甲酸钾（AZO-a）和4-（4-十四烷氧基苯偶氮）苯甲酸钾（AZO-b）等偶氮苯双亲化合物,其结构经¹H NMR和FT-IR确证。采用UV-Vis考察合成产物在N, N-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂中紫外吸收影响。      

偶氮聚电解质的聚集和纳米聚集体

研究了两种具有不同化学结构的阴离子型偶氮聚电解质在四氢呋喃 /水混合溶剂中的聚集行为 .利用紫外 可见光谱和透射电镜等研究了偶氮聚电解质的聚集过程以及相应聚集体的形貌以及介质pH对聚集的影响 .结果表明 ,在四氢呋喃 /水混合溶剂中 ,随着水含量的增加 ,偶氮生色团逐渐聚集 ,其紫外光谱上最大吸收峰位置逐渐蓝移 ,而强度逐渐下降 .在较高浓度条件下 ,形成的聚集体可以用透射电镜直接观察到 ,呈现直径为 80nm左右的球形超分子结构 .与相应的偶氮两亲性小分子相比 ,这两种偶氮聚电解质形成的聚集体具有更高的稳定性 .由于羧酸基团和偶氮生色团相互连接的方式不同 ,溶液pH对这两种聚集体具有完全相反的影响 .偶氮生色团的聚集会严重影响偶氮生色团反式至顺式的异构化效率 .     

新型侧链偶氮聚电解质的合成及性能研究

通过自由基聚合合成了一种侧链型偶氮聚电解质 ,聚丙烯酸 2 [4 (4′ 羧基苯基偶氮 )苯基 ]乙酯(PCAPEA) .详细研究了PCAPEA水溶液的pH值对其紫外 可见光谱和光响应性的影响 .研究发现 ,PCAPEA水溶液的紫外吸收光谱对pH值具有高度敏感性 ,并且在不同pH值条件下其光响应性有很大差别 .这种差别反映了PCAPEA分子中的偶氮苯基团在水溶液中聚集状态的变化 .本论文还研究了PCAPEA与聚二烯丙基二甲基氯化铵 (PDAC)在不同溶剂中的静电逐层自组装 .研究发现 ,PCAPEA的水和有机溶剂的混合溶液也可用来进行自组装 ,这一新方法可用于水溶性差的聚电解质的自组装     

偶氮聚电解质的合成及其pH敏感行为和热光性能研究

利用偶氮聚电解质上的羧基和偶氮生色基团的特性,研究了侧链偶氮聚电解质的pH值敏感性和热光性能.采用重氮-偶合反应方法合成了偶氮苯生色分子4-(4′-硝基苯基偶氮)苯酚,将生色分子、环氧氯丙烷和α-甲基丙烯酸通过自由基聚合法,合成了侧链偶氮聚电解质.利用傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-V is)和核磁共振(1H-NMR)等分析手段对所合成的侧链偶氮聚电解质进行了结构表征.采用差示扫描量热分析仪(DSC)对偶氮聚电解质进行了热稳定性表征,其玻璃化转变温度(Tg)为189.8℃,表明具有较高的热稳定性.研究了不同pH值的偶氮聚电解质溶液的紫外-可见光谱,结果表明,偶氮聚电解质对pH值具有高度敏感性.采用衰减全反射(ATR)原理测量聚合物波导薄膜在650 nm和TM偏振下的折射率和热光系数dn/dT,其值为-1.92479×10-4℃-1,是无机材料如硅酸锌玻璃(5.5×10-6℃-1)和硼硅酸盐玻璃(4.1×10-6℃-1)的10倍以上,较有机材料聚苯乙烯(-1.23×10-4℃-1)和PMMA(-1.20×10-4℃-1)大.     

分子内氢键——Ⅱ.邻苯基偶氮芳香酚的内氢键和互变异构

本文通过羟基的化学位移(δ_OH),解离常数(pK_α),质谱外光谱的测量以及PM0和HMO计算,较详细地研究了分子内氢键强度和偶氮-醌腙式互变异构与分子结构的关系.结果表明,内氢键强度(以⊿δ_OH和⊿pK_α来衡量)与PMO和HMO计算的内氢键稳定化能(⊿BE_H)和给予氮原子上的电荷密度(q_N)有正比关系.HMO计算还表明,醌腙式异构体的稳定性(⊿BE_A-H)与⊿BE_H有很好的线性关系.当有内氢键存在时,化合物4～7的醌腙式比偶氮式稳定;而在气体离子态时,HMO计算和质谱结果都表明1～7皆以偶氮式更为稳定,且质谱碎片分布和HMO计算的断裂键的键序(P_xy)有近似的直线关系.所有的实验结果和分子轨道计算结果都证实了1～3具有偶氮式,4～7为偶极偶氮式结构.