卟啉-二芳基乙烯分子的合成及其无损读取性能

二噻吩乙烯是一类性能优良的有机光致变色化合物,在信息储存领域具有广阔的应用前景,本文以2-甲基噻吩、苯甲醛和吡咯为原料,经过多步反应合成了1-(2-甲基-3-噻吩基)-2-{2-甲基-5-{4-[4-(10,15,20-三苯基-5-卟啉基)苯基]氨基羰基苯基}-3-噻吩基}环戊烯(DTE-TPP),其结构经核磁共振波谱仪(NMR)、质谱(MS)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征确认,通过紫外-可见光谱研究了化合物的光致变色性能、抗疲劳性,并辅以荧光光谱探究了化合物的无损读取功能。结果表明,该化合物在254和660 nm的光照射下,发生可逆的光致变色反应,重复光照8次后其紫外-可见光谱与初始谱图相比无明显差异,显示出良好的抗疲劳性;当激发光为520 nm时,开、闭环异构体有较高的荧光对比度,有望实现数据的无损读取。     

吡啶基二噻吩乙烯轴向配位锰(Ⅱ)-卟啉化合物的合成及性质

针对有机光致变色材料实际应用中存在的光量子产率低,抗疲劳性差,记录信息在读取后遭到破坏等瓶颈问题,本文以2-甲基噻吩为原料,经过卤代、傅克酰基化、Mc Murry环合和Suzuki偶联反应得到的1-(5-氯-2-甲基噻吩-3-基)-2-(5-吡啶基-2-甲基噻吩-3-基)-环戊烯与锰(Ⅱ)-四苯基卟啉反应合成了吡啶基二噻吩乙烯轴向配位锰(Ⅱ)-卟啉化合物,通过紫外可见(UV-Vis)吸收光谱研究了其光致变色性能和抗疲劳性,并结合荧光光谱对无损读取功能进行了探究。实验结果表明,该化合物具有良好的光致变色性能及优良的抗疲劳性,通过波长为254、490和550 nm的光调控可无损地实现信息的写-读-擦过程,该物质有望应用于二进制存储设备中。     

卟啉-二芳基乙烯分子及其金属配合物的合成与光致变色特性

以苯甲醛和吡咯为初始原料,经多步反应合成了5-[2,3-双(2,4,5-三甲基-3-噻吩基)马来酰亚胺-N-苯基]-10,15,20-三苯基卟啉(TPPMA)及其金属锌配合物(ZnTPPMA)与铜配合物(CuTPPMA),通过IR,MS,1H NMR和13C NMR确认了化合物的结构,并利用UV-Vis光谱探讨了化合物的光致变色性能.实验结果表明,无论在聚乙烯醇缩丁醛(PVB)膜还是在溶液中,TPPMA在254 nm紫外光照射下,没有光致变色现象,而在254和650 nm的光照下其金属配合物CuTPPMA和ZnTPPMA在溶液及PVB膜中皆可以发生可逆的光致变色反应.     

荧光可调控的二噻吩乙烯α-炔醇的合成及性能

以2-甲基噻吩和三甲基硅乙炔为原料经多步反应合成了一种新型的二噻吩乙烯α-醇炔：1,2-二[2-甲基-5-(3-三甲基硅基-2-丙炔基-1-羟基)-3-噻吩基]环戊烯(BTE-TMS),其结构经¹H NMR, HR-MS(ESI)和元素分析表征,通过UV-Vis研究了化合物的光致变色性能和抗疲劳性,并辅以荧光光谱探究了化合物的荧光开关性能。     

对称吡啶基二噻吩乙烯光致变色化合物的合成与性能

二噻吩乙烯光致变色化合物具有热稳定性高、抗疲劳性好等优点。 本文以2-甲基噻吩为原料,经过Suzuki偶联、傅克酰基化、McMurry环合3步反应制备1,2-二(5-吡啶基-2-甲基噻吩-3-基)环戊烯,总收率61%。 所有中间体及目标产物均已通过核磁共振、质谱、红外光谱等技术手段表征。 该合成方法具有合成步骤少、简便、总收率高、易于工业化生产等优点。 利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱对该化合物及其与镍离子、锡离子相互作用的光致变色性能以及应用进行了研究。 对称吡啶基二噻吩乙烯通过与金属配位在紫外光的照射前后显示出不同的颜色和光谱吸收,可以用作新型金属离子探针。     

以2,2,5,5-四氟-2,5-二氢呋喃桥连的1,2-二噻吩乙烯类光致变色分子的合成

设计并合成了新型的以2,2,5,5-四氟-2,5-二氢呋喃桥连的1,2-二噻吩乙烯类光致变色分子1,从廉价易得的六氯丁二烯出发,经醇解、氯化、关环和氟化反应合成了关键中间体全氟2,5-二氢呋喃(2),并通过与化合物3'-溴-[2,2':5',2']三噻吩(3)的偶合反应得到含氟光致变色分子1.     

1,2-二芳基乙烯分子无损读取研究

1,2-二芳基乙烯类光致变色分子具有优良的热稳定性和耐疲劳性.它们作为新一代的光存储材料以及分子器件中光电微观性质控制的分子开关,引起了人们的重视.本文介绍了1,2-二芳基乙烯类光致变色分子的合成方法和光致变色性质,重点综述了这类分子在无损读取光存储材料方面的研究进展.     

一个新颖的光磁性二噻吩乙烯铜配合物的合成和光致变色性质

合成了一个新颖的金属铜和1,2-双(2′-甲基-5′-(4″-吡啶基)-3′-噻吩) 全氟代环戊烯 (BM-4-PTP)配合物,并用红外、核磁共振、元素分析进行了表征。研究了配合物在晶体相的光致变色性质和磁性性质。在光激发下,配合物[Cu(BM-4-PTP)₂(CF₃COO)₂](THF)₂(H₂O)₂(1)在晶体相显示出可逆的光异构反应。有趣的是,伴随着光致变色反应,配合物1的开环体(1o)和闭环体(1c)在晶体相还显示出磁性差异,1o和1c的磁化率可逆地发生变化,说明由于开环异构体和闭环异构体的π共轭结构不同,通过配体BM-4-PTP桥联的铜离子之间的相互作用可以被光引发。     

含三苯胺基团的二噻吩乙烯光致变色化合物的合成及性能研究

以5-氯-2-甲基-3-乙酰基噻吩和二苯氨基苯甲醛为原料,经Aldol反应、Michael反应及McMurry反应,将光致变色单元和三苯胺基团结合起来,合成了三种二噻吩乙烯类光致变色化合物1a～1c,并通过MS,¹H NMR和¹³C NMR对其结构进行了表征.与以往主要从两侧噻吩环引入不同功能性基团的研究不同,本文将具有荧光性的三苯胺基团通过单键桥连至环戊烯β位上,在保持光致变色反应活性的同时,也避免其它功能性基团对二噻吩乙烯骨架的影响.通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究了其在溶液及聚甲基丙烯酸甲酯薄膜中的光致变色性能和荧光性能.在302 nm紫外光照射下,1a～1c的溶液和薄膜由无色变为黄色,并能快速达到光稳态;用450 nm蓝光照射时,能在较短时间内恢复至无色.在紫外光的激发下,1a～1c的最大荧光发射波长随着取代基R供电子效应的增强而增大;1a～1c在正己烷、甲苯和乙酸乙酯中具有较强的荧光,在乙腈中荧光较弱,而在氯仿中几乎没有荧光.在302 nm紫外光照射下,1a～1c的三苯胺基团和二噻吩环戊烯基团之间发生荧光共振能量转移,其荧光强度随着光照时间的延长逐渐降低,表明其具有作为荧光分子开关的潜力.     

卟啉化合物的合成*

卟啉化合物在自然界中广泛存在,它作为辅基普遍存在于血色素、肌球素、细胞色素、接触酶素、过氧物酶、叶绿素和细胞叶绿素中。本文主要介绍吡咯与醛酮缩合环化合成卟啉化合物的两种方法：吡咯与醛酮直接缩合环化法和模块法,分别论述近年来四苯基卟啉型（meso-取代）和八乙基卟啉型（β-取代）合成方面的研究进展。对模块法中模块单体的合成制备给予较为详细的介绍。     

新型双螺噁嗪分子的合成及性能

设计合成了3个双螺噁嗪化合物, 采用核磁共振谱、红外光谱和高分辨质谱对这些化合物进行了表征. 测试了光照前后化合物在不同溶剂中的紫外吸收光谱、荧光光谱以及在高分子薄膜中的消色动力学曲线. 结果表明, 目标化合物均具有良好的光致变色性能和耐疲劳度, 在材料、分子开光及生物探针领域有潜在的应用前景.     

Synthesis and Properties of a Novel Photochromic Compound

A new photochromic compound containing pyrazolone-ring was synthesized, and its crystal structure was determined on X-ray singlecrystal diffraction, which belongs to monoclinic crystal system, space group P21/c. The UV spectrum of the compound is studied.     

新型含氮杂环螺吡喃化合物的合成及性能研究

为了改善螺吡喃的光致变色性能,提高这一系列化合物的耐疲劳度,在螺吡喃吲哚啉环的氮原子上通过短碳链引入含氮杂环基团,成功合成了1'-(3-N-杂环基丙基)-3',3'-二甲基-6-硝基螺[吲哚啉-2,2'(2H)苯并吡喃](4a～4f).这一系列新的化合物.用核磁共振氢谱、碳谱、红外光谱和元素分析对这些化合物进行结构表征.通过紫外吸收光谱研究化合物在不同溶液(乙醇、二氯甲烷和环己烷)中和不同高分子膜(PMMA和PVB)中的变色性质.进一步对化合物4a在不同溶液中的动力学性质,以及在PMMA膜和PVB膜中的热消色动力学性质进行了研究,拟合计算并比较了消色过程的动力学常数.最后,又将化合物4a和不含含氮杂环的螺吡喃母体进行比较,发现耐疲劳度有很大提高.     

Novel Properties of Photochromic Spirooxazine Nanoparticles

The nanoparticles of a spirooxazine （SPO） and its photomerocyanine （PMC） were prepared through the reprecipitation method. Two distinct features were observed. One is that the decaying lifetime for PMC nanoparticles was 600 times of that for the dispersed molecules, and the other is that the fluorescence intensity of SPO nanoparticles was enhanced by 240 times of that of the dispersed monomer.     

Novel Photochromic Compounds Responding to InGaN Diode Laser;Synthesis and Photochromic Behavior of Dibenzothiophenylcycloalkenes

lnrecentyears,phot0chromicc0mpoundshaveattractedincreasingattentionduetotheirpotentialapplicati0ninopticaldatast0rage'.Amongthem,1,2-diarylethenesc0nstituteanimp0rtantclassowingtotheirbistationarystatesthermalstabilityandfatigueresistance2.Mucheffortshavebeens0farpaidtosynthesizethematerialsthatabsorbnear-infraredlightinordertoachievecompatibilitywithconventi0nalinfrareddiodelaser(Xse0.8um)usedincompactdiscsystem.Mostoftheclosedf0rms0ftherep0rtedsynthesizeddiaryletheneshavetheirabsorPtionmaxim…     

含席夫碱基的螺噁嗪类光致变色化合物的合成及性质

设计合成了一系列含席夫碱基的螺噁嗪双功能光致变色材料4a~4d. 通过¹H NMR, ¹³C NMR, IR和HRMS对其结构进行了表征. 新化合物在几种有机溶剂中均表现出了良好的光致变色性. 研究了化合物在几种高分子膜中的光致变色性. 比较了化合物4b的开环体在两种不同溶剂, 即甲醇和二甲亚砜, 以及3种高分子介质, 即聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和聚乙烯醇(PVA)中的消色速率. 研究了化合物在甲醇、二甲亚砜、PMMA及PVB中的消色过程动力学, 根据化合物在溶液中和高分子介质中开环体消色过程的差别, 推测了存在两种动力学解释的原因. 研究结果显示, 化合物4d在PMMA膜中的耐疲劳度良好.     

含席夫碱基的螺吡喃双功能光致变色材料的合成及性质

设计合成了一系列含席夫碱基的螺吡喃双功能光致变色材料4a~4n. 通过1H NMR, IR和HRMS对其结构进行了表征. 研究了化合物在几种溶剂和PMMA膜中的光致变色性质, 研究了化合物4a在甲醇中, 以及化合物4a和4f在高分子介质聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的消色过程. 结果表明, 化合物4e在PMMA膜中光照后呈现出与其它化合物不同的颜色, 为罕见的绿色. 化合物4a在二氯甲烷溶液中有良好的荧光性能. 所合成的新型含席夫碱基的螺吡喃双功能光致变色材料在甲醇、二氯甲烷和环己烷溶液中及在PMMA膜中均表现出良好的光致变色性质.     

Synthesis,Characterization and Photochromic Properties of Novel Naphthopyrans with Hydrazone Unit Residue

A series of naphthopyrans with hydrazone unit ( 8a – 8m ), were synthesized and characterized by ¹H NMR, ¹³C NMR, IR and HRMS. The photochromic properties were investigated under continuous irradiation, in particular regard to the fatigue resistance and the lifetime of the colored open form in solution and polymers. The results showed that these compounds had both good photochromic properties and high fatigue resistance. Detailed studies showed that representative compound 8d (3,3‐di‐4‐methoxybenzoic acid methylenehydrazino‐[3H]‐naphtho [2,1‐b]pyran) had good photochromic properties in THF solution, in solid state, and in polymers, and exhibited a significant bathochromic shift in the spectra of the open forms compared to known naphthopyrans 9 (3,3‐diphenyl‐[3H]‐naphtho[2,1‐b]pyran). On the other hand, the higher melting points of target compounds are promising for the polymer film preparation through hot‐melt method.     

新型β,β-桥连双卟啉的合成及其光敏活性研究

以1,6-二溴己烷为桥连试剂, 2-(1-羟基萘基)-5,10,15,20-四苯基卟啉及其Cu(Ⅱ), Ni(Ⅱ), Zn(Ⅱ)配合物为原料, 合成了4个新型β,β-桥连双卟啉. 以1,3-二苯基异苯并呋喃(DPBF)为猝灭剂, 测试了双卟啉及其Ni(Ⅱ), Zn(Ⅱ)配合物在光照条件下产生单线态氧的能力, 并研究了4个双卟啉化合物在光照和无光照条件下对pBR322质粒DNA的切割能力(用凝胶电泳)和对金黄色葡萄球菌(ATCC 25923)的光敏抑菌活性. 结果表明, 新型双卟啉光敏剂具有较好光敏活性, 产生的活性氧能有效杀灭金黄色葡萄球菌.     

一种新型罗丹明基衍生物分子的合成

以罗丹明B为起始原料,首先与乙二胺经闭环反应制得中间体罗丹明B乙二胺(1),在K₂CO₃作用下与三聚氯嗪经亲核取代反应制得罗丹明B乙二胺-三聚氯嗪化合物(2),收率75.8%; 2与亚氨基二乙酸在K₂CO₃作用下,经氮气保护进一步发生亲核取代反应合成了一种新型罗丹明基衍生物分子--罗丹明B乙二胺-三聚氯嗪-亚氨基二乙酸,收率63.3%,三步总收率45.5%,其结构经¹H NMR、 ¹³C NMR、 IR和HR-MS(ESI)表征。