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二芳基乙烯光致变色化合物在存储、显示、开关、防护、防伪及化学传感器等方面具有潜在的应用价值。本论文设计合成了一系列分别以2,5-二氢噻吩和咪唑为桥头的新型二芳基乙烯光致变色化合物,研究了该类化合物的光致变色性质,并探索了它们在光存储、光开关和化学传感器等方面的应用。主要研究内容包括:
1.设计合成了一系列含有α、β不饱和酮的二芳基乙烯光致变色化合物,并探索了它们在光存储方面的应用。其一,利用二芳基乙烯光致变色化合物和荧光染料构筑了一种简单有效的荧光开关体系,通过光致变色化合物的光异构化反应调控体系的荧光发射强度,实现多阶光记录。其二,研究了含有噻吩取代的α、β不饱和酮的二芳基乙烯光致变色化合物的光致变色行为和非线性光学吸收特性,探索光致变色材料的双光子全息光存储。
2.设计合成了含有8-羟基喹啉官能团的二芳基乙烯光致变色化合物。该化合物在F3CCOOH和F3B.Et2O作用下,分别生成二芳基乙烯质子化产物和三氟化硼-二芳基乙烯络合物,它们均具有良好的光致变色性质。
3.设计合成了含有三个光致变色单元的二芳基乙烯光致变色分子。该化合物的三个光致变色单元在不同波长的光作用下发生选择性的光致变色反应。
4.设计合成了一种基于二芳基乙烯光致变色化合物的双功能金属传感器。该体系利用荧光法选择性检测Cu2+,比色法选择性检测Na+/K+。
5.设计合成了一种具有门控效应的二芳基乙烯光致变色化合物。该化合物在NaOH作用下去质子化,导致其光致变色失活。去质子化合物在CO2和H2O作用下又可转化为原来的光致变色化合物,并恢复其光致变色性质。
6.研究了金属离子对含有酚羟基官能团的二芳基乙烯分子光致变色性质的影响,发现Cu2+不仅可以调控闭环体的颜色变化,而且还可提高光环化效率。