新型螺吡喃衍生物的合成 性质及凝胶性能的分析-synthesis and gel properties of novel spiropyran derivatives.docx

groupstothespectrapropertiesandfadingrate.Itisfoundthatthesenewnovelspiropyrancompoundhasgoodphotochromismanditsphotochromismwaseffectedwiththeirstructures,solventpolarityandmetalions.Wealsotestthegelnatureofthenewspiropyrancompounds.ItisfoundthatspiropyrancompoundSP6、SP9andSP10cangelorganicsolvent,suchas:Ethylenediaminetoformheatreversiblegel.KeyWords:PhotochromicLowMolecularWeightOrganogelatorsSpiropyranSynthesisCharacterization学位论文原创性声明本人所提交的学位论文《新型螺吡喃衍生的合成、性质及凝胶性能的研究》，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的原创性成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中标明。本声明的法律后果由本人承担。论文作者（签名）：指导教师确认（签名）：年月日年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（必威体育官网网址的学位论文在年解密后适用本授权书）论文作者（签名）：指导教师（签名）：年月日年月日第一章前言1.1概述我们将具有光致变色性质的化合物定义为光化学控制的可逆染料。光致变色被定义为光诱导的可逆化学变化（图1.1所示），在某种波长光的照射下，物质A和B发生可逆的化学反应，而且物质A和B在可见光区有不同的吸收波长。通常，能够诱导物质发生光致变色的有效光为波长是300-400nm的紫外光；光致变色的判断依据是反应的可逆性。hv1A(λ1)B(λ1)hv2,?图1.1.1光致变色的定义十九世纪末期，人们首次在无机、有机金属络合物和有机物中发现了光致变色现象[1-2]，并用光变色[3]和趋光性[4]等词来表述这种现象。1950年Hershberg提出了光致变色现象这个词[5]。有机材料的光致变色性1940年才逐渐的得到人们的关注。有机光致变色体系主要包括：偶氮苯类[6]、1,2-二苯乙烯以及相关的二芳基衍生物类[7-8]、俘精酸酐类[9-11]、噁嗪类[12]和吡喃类[13-15]化合物。由于噁嗪和吡喃类化合物的颜色鲜艳、吸收带宽所以受到了广泛的关注[16-21]。螺吡喃类化合物不仅具有良好的变色性、抗疲劳性以及热稳定性；其读取速度快、记录灵敏度高、成本较低等优点使其成为有机光存储材料方面的较好材料，这使此类化合物成了光致变色研究的热点，而且是除螺噁嗪外的具有应用价值的光致变色化合物[22-24]。从人们首次发现螺吡喃具有热致变色性,到发现其具有光致变色性[25],以及后来Hirshberg提出光致变色化合物可能可以应用于信息存储方面的假设，再到Rentzepis等用螺吡喃为模型提出双光子三维存储原理并制备了相应的器件，再到现在人们对其研究的不断全面、深入，螺吡喃的发展经历了近百年。现在人们还在不断的对螺吡喃类化合物进行修饰，以便于提高此类化合物的变色性、稳定性以及对外界环境的响应性等性质。下面将从螺吡喃化合物功能性方面对螺吡喃化合物的研究进展进行简单的综述。1.2螺吡喃化合物的研究进展螺吡喃类化合物是典型的光致变色材料，绝大多数的螺吡喃都对光敏感[26-34]，而且溶剂的极性还对其变色性有一定的影响[35-39]。除此之外，此类化合物还可以通过改变溶液的pH使其发生变色反应[40-45]。如Sammes等[46]设计合成了一系列的螺吡喃化合物（a～d），并系统的研究了光和pH对它们变色性的影响。研究发现，这些化合物不仅对光敏感，而且还对pH敏感。用三氟乙酸来处理此化合物的非质子溶液，酸能催化化合物发生开环反应生成质子化的部花菁，这种部花菁再用碱来处理不用再经过光照或加热就能迅速的转变成螺吡喃式，这种对外界环境变化的响应如图1.1.2所示。R1H+R1R3NOR3NHOR21R2fast-H+4H+catalysedhvorheathvR1R3RR3R12N-O2N-OR23R-H+1NHO5R3R2a.R1=R2=R3=Hb.R1=R3=HR2=NEt2c.R1=R2=H