非对称型二芳基全氟环戊烯类光致变色化合物的优化结构设计与合成及其光谱性质研究

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二芳基乙烯类光致变色化合物是有机光致变色化合物中最重要的组成部分之一。这类化合物化学性质稳定,耐疲劳度和热稳定性十分优秀,在现代社会中的应用十分广泛。   设计并合成了一类共七种分子结构中包含噻吩、吲哚和全氟环戊烯单元的非对称型二芳基乙烯化合物编号FY4-FY10,并且得到了其中两种化合物FY6和FY9的单晶数据。使用核磁共振、高分辨质谱、荧光分析、熔点测定、傅立叶变换红外光谱等手段确定了他们的结构,之后测试了他们在乙酸乙酯溶液、环已烷溶液和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)高分子膜中的紫外-可见吸收光谱,拍摄了它们在不同介质下变色前后的照片。确定了他们受紫外光照射后形成的闭环异构体的特征吸收峰波长,分布在从609 nm到678 nm之间的近红外区,在包含该波长的长波光照射之后特征吸收峰消失。   所合成的化合物属于P型光致变色化合物,开-闭环同分异构体之间的转化能垒较高,体现在被紫外光激发为闭环体状态后若不受特征吸收峰波长光的照射便不会自发转化为开环异构体,外观颜色不会发生变化,闭环体的A-T曲线数据也证实了这一点。采集了代表化合物的光致变色动力学数据,经origin拟合符合一级反应动力学并得到了相应的反应动力学常数。收集了代表化合物在PMMA高分子膜中的耐疲劳度数据,经十次紫外可见光照循环后光密度值(A/A0)保持在87%以上,完全满足实际应用要求。
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