4-?；吝蛲s氨基硫脲類化合物的合成、結(jié)構(gòu)與固態(tài)光致變色性質(zhì).pdf

1、有機光致變色化合物在高密度光學信息存儲設備、非線性光學器械、民用商品(如：防偽、紡織、光學鏡片)等方面具有廣泛的應用價值，并且其潛在應用范圍正不斷拓展到諸如分子導線、分子開關、生物探針、生物超分子等領域。距今已經(jīng)報道過很多光致變色化合物，但是關于在固態(tài)時表現(xiàn)出光致變色性質(zhì)的化合物仍較少。所以設計并合成能夠在固態(tài)或晶態(tài)發(fā)生光致變色的化合物，探討其變色機理，揭示其結(jié)構(gòu)與性能的關系，在當前的有機光致變色化合物研究中有著重要的意義。 本

2、文在實驗室原有的工作基礎上，合成了以吡唑啉酮環(huán)為變色主體縮氨基硫脲類有機光致變色化合物，通過對變色性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)的研究，深入分析了它們的變色機理，并探討了光致變色物質(zhì)結(jié)構(gòu)與其性能之間的關系。本論文由四部分組成。 第一部分合成了五個具有光致變色性質(zhì)的4-?；吝蜻苌锟s氨基硫脲化合物，通過元素分析、IR、<'1>HNMR確定了它們的結(jié)構(gòu)，用紫外-可見光譜法表征了固體的光致變色性質(zhì)，并對其光致變色動力學進行了初步的探討，結(jié)果表明

3、其光致變色過程均為一級反應，1，3-二苯基-4-對溴苯甲?；?5-吡唑啉酮縮氨基硫脲(DP4BrBP-TSC)、1-苯基-3-芐基-4-對溴苯甲?；?5-吡唑啉酮縮氨基硫脲(PPe4BrBP-TSC)和1-苯基-3-甲基-4-對溴苯甲酰基-5-吡唑啉酮縮氨基硫脲(PPe4BrBP-TSC)的速率常數(shù)：K<,1>(PM4BrBP-TSC)(DP4BrBF-TSC)(PPe4BrBP-TSC)。對比這三個化合物的結(jié)構(gòu)

4、發(fā)現(xiàn)3位基團對光致變色速率有一定影響。當3位是芐基時，變色速率常數(shù)最大，即變色最快。3位是甲基時，變色最慢，這與我們觀察到的實驗現(xiàn)象相吻合。采用X射線單晶衍射儀對DP4MBP-TSC(1，3-二苯基-4-對甲基苯甲?；?5-吡唑啉酮縮氨基硫脲)及DP4BrBP-TSC的晶體結(jié)構(gòu)進行分析，發(fā)現(xiàn)晶體內(nèi)均有類似的兩類分子間氫鍵，我們推測質(zhì)子轉(zhuǎn)移通過這兩條分子間氫鍵完成從烯醇式到酮式的轉(zhuǎn)變。 第二部分合成了六個4-?；吝蜻苌锟s甲

5、基氨基硫脲化合物，采用X．射線單晶衍射法確定了這六個化合物的晶體結(jié)構(gòu)。并用元素分析、IR、<'1>HNMR表征了他們未經(jīng)紫外光照射的結(jié)構(gòu)。其中，1苯基-3-甲基-4-間氯苯甲?；吝蜻s甲基氨基硫脲(PM3C1BP-MTSC)在晶態(tài)具有可逆光致變色性，并用紫外-可見光譜法研究了其在避光或是加熱條件下的褪色性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)其避光褪色的動力學反應與紫外光照射的光致變色反應均為一級反應，且在其晶體結(jié)構(gòu)中只存在一個分子間氫鍵N2-H…0。綜上所述，

6、可推測其可逆光致變色的機理僅涉及吡唑啉酮環(huán)上酮式與烯醇式的異構(gòu)體互變。 第三部分分析了化合物1-苯基-3-甲基-4-間氯苯甲?；?5-吡唑啉酮縮乙基氨基硫脲(PM3C1BP-ETSC)和1，3-二苯基-4-對溴苯甲?；?5-吡唑啉酮縮乙基氨基硫脲(DP4BrBP-ETSC)的晶體結(jié)構(gòu)，初步探討了化合物DP4BrBP-ETSC不具有光致變色性質(zhì)的原因，即析出的產(chǎn)物本身就是一種比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，即使增加能量也不會使其發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，所以