穩(wěn)定的開(kāi)殼層單線態(tài)氮氧-腙雙自由基的制備及研究.pdf

1、單線態(tài)雙自由基不僅可以促進(jìn)我們對(duì)化學(xué)鍵本質(zhì)的理解，同時(shí)在光，電，磁等材料方面有獨(dú)特的應(yīng)用。所以本論文的主要研究?jī)?nèi)容為穩(wěn)定的開(kāi)殼層單線態(tài)氮氧/腙雙自由基的制備及研究，共分為三章：
　　第一章：對(duì)開(kāi)殼層單線態(tài)雙自由基的含義，種類(lèi)，物理化學(xué)性質(zhì)等做了簡(jiǎn)要的綜述。
　　第二章：我們成功的制備幾個(gè)以苯基和吡啶基為基本骨架的雙氮氧化合物，并通過(guò)單晶衍射研究了它們的結(jié)構(gòu)。它們的性質(zhì)是通過(guò)變溫核磁(VT-NMR)，紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-

2、VIS),順磁共振(EPR)，熱重分析(TGA)以及對(duì)稱性破損的密度泛函理論(DFT)計(jì)算進(jìn)行分析研究。研究結(jié)果顯示，這些雙氮氧化合物的基態(tài)為單線態(tài)雙自由基，且它們的共軛體系比之前報(bào)道的單線態(tài)雙自由基都要小，證明單線態(tài)雙自由基不僅可以存在于大的共軛體系中，還可以存在于小的有機(jī)分子中。這些雙氮氧化合物都有很好的穩(wěn)定性，在室溫條件下，它們單晶可以穩(wěn)定存放數(shù)月，并且對(duì)空氣也有很好的穩(wěn)定性。同時(shí)擁有很好的熱穩(wěn)定性，我們第一次證明單線態(tài)雙自由基可

3、以在高溫升華，并且沒(méi)有明顯的分解。
　　第三章：我們合成了一個(gè)新的以開(kāi)殼層單線態(tài)為基態(tài)的腙雙自由基，且擁有一個(gè)熱力學(xué)可逆的激發(fā)態(tài)三線態(tài)。通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算證明了該化合物的基態(tài)電子結(jié)構(gòu)。該單線態(tài)雙自由基有一個(gè)較低的氧化電位(Eox1=-0.23V vsFc/Fc+)，說(shuō)明其有弱的還原性。同時(shí)該單線態(tài)腙雙自由基無(wú)論是在固態(tài)還是液態(tài)都具備優(yōu)越的穩(wěn)定性，并且熱重分析結(jié)果顯示，該雙自由基有很高的熱分解溫度(175℃)，說(shuō)明有很好的熱穩(wěn)定