含N雜環(huán)縮氨基硫脲類化合物的合成及光化學(xué)性能研究.pdf

1、雙穩(wěn)態(tài)材料因具有感知環(huán)境變化的特征而使得此材料在分子開關(guān)、媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)邏輯門等領(lǐng)域具有潛在的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。光致變色材料是一種典型的雙穩(wěn)態(tài)材料。目前主要是通過修飾已有的光致變色化合物來改變其性能，然而開發(fā)新的光致變色體系以及設(shè)計(jì)新的光致變色化合物仍然是推動(dòng)這一領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)力。
　　本論文主要通過含氮雜環(huán)（吡唑啉酮、吡咯、吲哚）有機(jī)物與氨基硫脲衍生物縮合，制備了一系列新的光致變色化合物，通過1H NMR、元素分析、X-射線單晶衍射確定

2、了化合物的組成與結(jié)構(gòu)，并對(duì)其光致變色性能進(jìn)行了研究，討論了化合物結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，為新型光致變色化合物的研發(fā)提供了理論依據(jù)，其主要內(nèi)容如下：
　　1.通過4位具有不同鹵素取代基的吡唑啉酮與4-苯基氨基硫脲縮合，制備了三種吡唑啉酮縮苯基氨基硫脲化合物，首次發(fā)現(xiàn)吡唑啉酮縮苯基氨基硫脲化合物具有光致變色性能。通過1H NMR、元素分析、X-射線單晶衍射確定了這些化合物的組成和結(jié)構(gòu)，通過紫外-可見光譜表征了化合物的光致變色性能，并討論

3、了結(jié)構(gòu)對(duì)其光致變色性能的影響。借助晶體結(jié)構(gòu)、紅外光譜數(shù)據(jù)推測(cè)該系列化合物的變色機(jī)理為分子間發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移引起醇酮式結(jié)構(gòu)互變。
　　2.分別采用三氯甲烷、乙醇為溶劑通過加熱回流或微波輻射的實(shí)驗(yàn)方法合成了吡咯-2-甲醛縮4-苯基氨基硫脲（BL2C-PTSC），通過對(duì)這些化合物的紅外光譜、核磁氫譜、紫外可見吸收光譜的分析，并結(jié)合量化計(jì)算研究，發(fā)現(xiàn)采用相同的實(shí)驗(yàn)條件,用不同反應(yīng)溶劑獲得的化合物具有不同的分子結(jié)構(gòu)。通過紫外-可見吸收光譜研究了

4、三種不同實(shí)驗(yàn)條件下合成的化合物在粉末狀態(tài)下的光致變色性能，發(fā)現(xiàn)微波法合成的化合物的光致變色性能較好，即使用相同的溶劑，采用不同的實(shí)驗(yàn)條件合成的化合物的光致變色性能不一樣。同時(shí)研究了微波法合成的化合物在溶液狀態(tài)下的光致變色性能，通過1H NMR推測(cè)化合物在溶液中的變色機(jī)理為C=N雙鍵的順反異構(gòu)化。此外，采用物理摻雜法將該化合物粉末分散到泊洛沙姆中，制備出具有優(yōu)良光致變色性能的復(fù)合材料。
　　3.通過分子設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)修飾,合成了八種吲哚