光存储用有机光致变色新材料──二芳杂环基乙烯化合物研究概况

二芳杂环基乙烯是近年来国际上倍受重视的一类新型光致变色物质，它具有优良的热稳定性和抗疲劳性，有可能在不远的将来开发成为新一代光子存储材料。本文着重介绍光致变色二芳杂环基乙烯的结构、合成及其主要性能，并对其发展动向也予以介绍。     

光致变色全氟环戊烯类二芳烯化合物的合成及其性质研究

合成了两种新的二芳基乙烯类光致变色化合物1,2 双(2 甲基5 (4 乙氧基苯基)噻吩3 基)全氟环戊烯(1a)和1,2 双(2 甲基5 (对氟苯基)噻吩3 基)全氟环戊烯(2a),并且研究了其在不同溶剂和浓度中的UV Vis光谱、荧光性质和光致变色反应动力学特征.实验结果表明,化合物1a和2a具有良好的光致变色性质和较强的荧光;光致变色闭环反应为零级反应,开环反应为一级反应.     

2-芳氧基-1,8-邻苯二甲酰基萘的合成及光致变色性

合成了3种2-芳氧基-1,8-邻苯二甲酰基萘类光致变色化合物,通过核磁共振谱、红外光谱、质谱和元素分析确定了结构.对产物进行了荧光光谱测定,3种光致变色化合物的荧光强度和Stoke位移都较大.用紫外-可见分光光度计对其在丙酮溶液中的光致变色行为进行了测定,3种光致变色化合物在300-600 nm范围内都具有一定的光致变色性能和较大的吸光系数.     

光致变色双呋喃俘精酸酐的合成及其在平行图象存储中的应用

通过两步Stobbe缩合反应合成了一种双杂环俘精酸酐化合物, E,E-3,4-二[1-(2,5-二甲基-3-呋喃基)乙叉]-3,4-二氢呋喃-2,5-二酮(双呋喃俘精酸酐). 通过X射线单晶衍射, 对目标产物的分子结构进行了研究, 结果表明在该化合物中, 2个反应中心的距离分别是0.3394和0.3406 nm, 有利于光环合反应. 研究了该化合物在不同溶剂中的光致变色性行为, 并对目标产物在平行图象光信息存储中的应用进行了探索.     

扫描近场光学显微镜及其在单分子探测中的应用

扫描近场光学显微镜在光学显微镜中具有独特的性能,其突破衍射光限制,具有单分子探测灵敏度,且在研究时不损伤生物样品。文中简要介绍了扫描近场光学显微镜的原理,详述近年来扫描近场光学显微镜在单分子探测中的应用,介绍了扫描近场光学显微镜结合量子点对单分子探测的进展,并对单分子探测的前景做了展望。     

一个闭环二噻吩乙烯及其Ag(Ⅰ)配合物的合成、结构和光致变色性质

首次合成了一个含氰基二噻吩乙烯闭环体化合物(L_c),用IR、1H NMR及X射线单晶衍射研究其结构,表明它是一对R,R和S,S对映异构体组成的消旋混合物,证实了光化学顺旋环化反应中己三烯结构转变为环己二烯结构。紫外可见光谱研究表明其在THF溶液和固相均具有可逆的光致变色性质,可见区最大吸收波长为607 nm。光异构化动力学研究表明开环反应为一级反应,而闭环反应为0级反应。将其进一步用作配体与Ag(CF₃SO₃)自组装合成了配合物1,并用元素分析、IR、1H NMR及电喷雾质谱进行结构表征。1在固相具有可逆的光致变色性质,但与开环配体组装的配合物不同,由于刚性的闭环配体结构限制了2个噻吩环的自由旋转,银离子与闭环配体配位未能修饰配体的吸收波长,1的可见区最大吸收波长与配体相同。与闭环配体相比,1的光异构化反应速度更快,这和循环伏安法测得其具有比配体更小的带隙结果一致。     

一个闭环二噻吩乙烯及其Ag(Ⅰ)配合物的合成、结构和光致变色性质

首次合成了一个含氰基二噻吩乙烯闭环体化合物(L_c),用IR、¹H NMR及X射线单晶衍射研究其结构,表明它是一对R,R和S,S对映异构体组成的消旋混合物,证实了光化学顺旋环化反应中己三烯结构转变为环己二烯结构。紫外可见光谱研究表明其在THF溶液和固相均具有可逆的光致变色性质,可见区最大吸收波长为607 nm。光异构化动力学研究表明开环反应为一级反应,而闭环反应为0级反应。将其进一步用作配体与Ag(CF₃SO₃)自组装合成了配合物1,并用元素分析、IR、¹H NMR及电喷雾质谱进行结构表征。1在固相具有可逆的光致变色性质,但与开环配体组装的配合物不同,由于刚性的闭环配体结构限制了2个噻吩环的自由旋转,银离子与闭环配体配位未能修饰配体的吸收波长,1的可见区最大吸收波长与配体相同。与闭环配体相比,1的光异构化反应速度更快,这和循环伏安法测得其具有比配体更小的带隙结果一致。     

3-烷基/对烷氧基苯基-3-羟基-联茚满烯二酮衍生物的合成，晶体结构与固态光致变色及光致自由基性质研究

本文合成了一系列3-烷基/对烷氧基苯基-3-羟基-联茚满烯二酮新化合物,并通过¹H NMR, IR, MS 和元素分析数据进行了结构表征,其中化合物1,5,6的结构通过单晶X-Ray衍射进行了确证。分别用固体紫外光谱和电子自旋共振光谱研究了化合物的光致变色性能和光致自由基性质,结果表明：该类化合物在200W高压水银灯光源照射下产生光致变色现象,同时具有光致自由基性质。本文还根据分子结构和及分子内的作用力讨论了性质与结构之间的关系。     

二维卷积及其在色谱峰纯度鉴定中的应用

光电二极管阵列检测器与色谱仪的联用 ( HPLC- DAD)为复杂体系中多组分的定性定量分析提供了可能 .Savitzky等 [1]提出了以简单的卷积运算完成数值微分方法 .Gorry等 [2 ]曾以 Gram正交多项式替代幂级数拟合 ,让卷积技术可以覆盖到谱图包括起讫部分的任一点 .Edwards[3]与 Kuo[4 ]等提出的二维卷积法对处理和利用二变量数据矩阵具有普遍意义 ,但理论推导繁琐 .我们曾完善了推求二维卷积整数的普遍方法 [5] ,并研究和解决了一维和二维卷积中的信息丢失问题 [6 ,7] .本文提出了一种简化的求算二维卷积整数的方法 .理论推导表明 ,二维卷积…     

STSE理念在物理化学课堂及实验教学中的渗透与应用

探讨了物理化学的学科特点以及教学中现存的问题,分析了将STSE思想与物理化学课堂及实验教学相融合的必要性,提出了旨在增强课堂吸引力、激发学生学习兴趣、培养学生的科学素养和实践能力以及可持续发展理念的具体策略,并进行了相关教学实践,取得了满意的教学效果。     

Photochromism of novel molybdate/alkylamine composite thin films.

Novel inorganic/organic composite films of molybdates with photochromic properties have been prepared by self-assembly using alkylammonium ions as a supramolecular template. Both 1-hexadecylammonium/polyoxomolybdate (C16-Mo) and 1-octadecylammonium/polyoxomolybdate (C18-Mo) composite films have been successfully fabricated. The elemental analysis and thermal gravimetric analysis show that the main product in the C16-Mo film was (C16H33NH3)4Mo8O26. The X-ray diffraction (XRD) results indicate that the composite films were lamellar in nature. The IR, Raman and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results show that the polyoxomolybdate anions present as MoO6 octahedra and that the Mo species exists as Mo6+ in the freshly prepared films. The alkyl chains in the 1-hexadecylammonium chains were linear and the alkyl groups are an all-trans configuration. Upon UV irradiation of the C16-Mo films, some Mo6+ was reduced to Mo5+, some -NH3+ became -NH2 with a concomitant increase in the concentration of -OH groups on the molybdate moieties, and the films were colored. Thus, the photochromism of the films involves the reduction of Mo6+ to Mo5+, coupled with a proton transfer from 1-hexadecylammonium ions to an oxygen atom at the Mo site. In contrast to thin films of transition-metal oxides, which all show photochromism in the blue region of the electromagnetic spectrum, these composite films show photochromism in the violet region with the greatest absorbance change at 472 nm.     

两种新型阳离子吲哚啉螺吡喃的合成、表征和光致变色性质的研究

螺吡喃是一类重要的光致变色化合物．螺吡喃的正向光致变色是指在紫外光照下,螺吡喃分子的Ｃ—Ｏ键异裂,由闭环无色体（ＳＰ）可逆地变成开环有色体（ＭＣ）．所形成的有色体可以在暗条件下热致褪色或在可见光照下褪成无色体（示意图１）．它的逆向光致变色是指某一类螺...     

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]。     

N,N‘—1,4—亚丁基双[螺吲哚啉萘并恶嗪]的合成

在无水乙醇中,１－亚硝基－２萘酚同Ｎ,Ｎ＇－１,４－亚丁基双［２,３,３－三甲基－３Ｈ－吲哚］溴化物反应制得Ｎ,Ｎ＇－亚丁基双［螺吲哚啉萘并恶嗪］,经ＩＲ,ＵＶ,＾１ＨＮＭＲ和元素分析确认了结构,并对其光致变色性能进行了初步的考察。     

N，N＇－1，4－亚丁基双〔螺吲哚啉萘并噁嗪〕的合成

在无水乙醇中，１－亚硝基－２萘酚同Ｎ，Ｎ＇－１，４－亚丁基双［２，３，３－三甲基－３Ｈ－吲哚］溴化物反应制得Ｎ，Ｎ＇－亚丁基双［螺吲哚啉萘并嗪］，经ＩＲ，ＵＶ，￣１ＨＮＭＲ和元素分析确认了结构，并对其光致变色性能进行了初步的考察。     

Synthesis of 1,2-bis[2-methyl-5(3,4-difluorophenyl)-3-thienyl] perfluorocyclopentene

2-Methylthiophene (1) was treated at 0°C with liquid bromine to form 3,5-dibromo-2-methylthiophene (2) which reacted with tributyl borate to give 2-methyl-3-bromo-5-boronate thiophene (3) at −78°C. Treatment of 3 with 3,4-difluorobrombenzene gave 2-methyl-3-bromo-5-(3,4-difluorophenyl)thiophene (4). Finally, a novel photochromic dithienylethene compound, 1,2-bis [2-methyl-5(3,4-difluorophenyl)-3-thienyl]perfluorocyclopentene (DT-1), was synthesized by the reaction of 4 with perfluorocyclopentene at −78°C. The compound (DT-1) was characterized by IR, NMR, MS, elemental analysis and its photochromic behavior was also discussed. __________ Translated from Chinese Journal of Organic Chemistry, 2007, 27(10): 1282–1284 [译自: 有机化学]     

Synthesis of Green Colored Photochromic 6′-Arylamino Spiro [2H]Naphth[1,2-b]oxazines

The published route to a series of 6′-arylamino substituted photochromic spirooxazines has been investigated with improvements made to perform the synthesis in satisfactory yield. The route has been exemplified with several novel derivatives prepared (including hydroxyl functionalised). Additionally, a one-pot procedure for the conversion of suitably functionalized 1,2-naphthoquinones into the photochromic compounds is reported.     

Isothermal and Non-Isothermal Techniques in Kinetic Studies of Reactions in a Photoactive Molecular Material

The kinetics of thermally driven reactions in a crystalline photochromic solid, 1-methyl-2,4,4,6-tetraphenyl-1,4-dihydropyridine (DHP), has been studied. The processes have been monitored by measuring the isothermal bleaching of coloured species produced upon UV irradiation of DHP, and by measuring the heat flow in non-isothermal differential scanning calorimetry experiments. Signatures of two processes were detected; a combination of quantum-chemical calculations and spectroscopic measurements allowed us to attribute them to reactions occurring in the photochromic system.     

Lewis Acid Modulation in a Amido-functional Diarylethene and Its Hypsochromism Effect

A photochromic diarylethene,1,2-bis(2-methyl-5-(4-N,N-dimethylaminophenyl)thien-3-yl)perfluorocyclopen-tene in proton-donating media was studied.The ammonium salt came into being in the presence of acetic acidfollowing localization of lone pair electrons of the amino group.The maximum absorption of the salt had a 36 nmhypsochromic shift,and its molar extinction coefficient increased to 3.494×10~4 L·mol~(-1)·cm~(-1).The conjugationaland delocalizational energy levels were calculated by Gaussian 98,and its hypsochromic shift mechanism was alsodiscussed.