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有机光电材料非线性光学材料4光化学反应基础知识1光致变色材料2电致发光材料3有机光电材料内容简介光化学反应基础知识有机光电材料光能电能?有机光电材料：具有光电转换功能的有机材料。电致发光材料的研究技术趋于成熟，投入生产。光电转换材料还处在研究阶段。光化学反应基础知识基态：电子基态、振动基态、转动基态激发态：电子及振动激发态、单重态、多重态分子对光的吸收：△E=hν基本概念基本概念吸收选律在吸收光子跃迁时分子的结构不发生变化，否则是禁阻的。原子核振动频率一般在4000cm-1以下，振动一次折合时间为1.2×1014→10-14s。电子在跃迁过程中，自旋角动量守恒，即电子的自旋状态不发生变化，S0→S1、S0不跃迁T1、T0→T1由对称→反对称或由反对称→对称的跃迁是允许的。Frank-Condon原理角动量守恒轨道对称性匹配光化学反应基础知识光化学反应基础知识激发态行为光化学反应基础知识光化学反应光环合反应在光的频率达到其激发波长时才能发生。光化学反应中趋向于生成稳定性差的产物。环合反应双键异构化反应丁二烯，在吸收200nm左右的紫外光时才可发生上面的关环反应，但在丁二烯中加入少量丁二酮时，则可以发生光致二聚反应。其中把丁二酮称为敏化剂。作为敏化剂的条件：1、系间穿越效率高，多为酮类化合物。2、T1寿命长，10-6s以上。3、敏化剂D(T1)能量大于A(T1)10kJ/mol以上。4、敏化剂在反应条件下是稳定的，不参与反应。光致变色材料光致变色定义化合物在一定波长的光照射下进行特征反应，获得产物B，由于其结构的变化，B的吸收光谱与A有明显的不同，B在另一波长的光照射下或热的作用下，可恢复到原来的A，则称A为光致变色材料，A又称为双稳态分子。光致变色材料的两个特征：1.光致可变；2.可逆。类型通过化学键的异裂，形成正、负离子，分子发生结构变化使吸收光谱发生变化。如：螺吡喃和螺噁嗪化合物光致变色材料键的异裂类型六苯基双咪唑在光照下均裂生成自由基，产生颜色。光致变色材料键的均裂类型二芳基乙烯周环反应光致变色材料俘精酸酐类型质子转移互变异构光致变色材料水杨醛缩苯胺类希夫碱是一类易于制得的光致变色化合物，在光照射下，质子由O原子转移到N原子，颜色由黄色变为桔红。此类光致变色化合物稳定性差，是一类快速响应材料。研究实例有哪些呢？光致变色材料螺吡喃First螺噁嗪Second俘精酸酐系列Third螺吡喃光致变色材料螺吡喃是有机光致变色材料中研究最早、最广泛的体系之一，具有热致变色现象。在光和热作用下，螺环C-O键发生异裂，生成碳正离子和O-离子，然后经重排得到各种平面共轭结构，根据取代基不λmax=500-600nm。螺吡喃的耐疲劳性不好，主要原因是副反应所致，例如氧化，降解等。螺吡喃在可见光照射下或暗处放置均可恢复到螺环状态，其驱动力是正负离子吸引。螺吡喃不是双稳态分子。用2-亚甲基吲哚啉衍生物与水杨醛衍生物缩合而得光致变色材料螺噁嗪?螺噁嗪具有很高的光稳定性和抗疲劳性。?螺噁嗪的变色机理与螺吡喃类似，但它的有色体的寿命极短，最长的仅达秒级，短的只有几微秒。?由于系间穿越效率不同，螺噁嗪的分子结构与螺吡喃相近，但光稳定性有很大的差别（光降解速度前者为K=10-4，后者为K=10-1）。同时光稳定性引起螺噁嗪的量子效率（大于90%）要比的螺吡喃高很多。2-亚甲基吲哚啉衍生物与邻亚硝基芳香醇化合物缩合而得