基于光致变色螺吡喃的新型多稳态分子开关的设计合成及性质研究

基于光致变色螺吡喃的新型多稳态分子开关的设计合成及性质研究

作者:师大云端图书馆 时间:2020-12-27 分类:参考文献 喜欢:3544
师大云端图书馆

【摘要】有机光致变色化合物是开关分子中最重要的一类之一,因其良好的光致变色响应特性而被广泛应用。随着信息技术的快速发展,简单的双稳态开关分子已经不能满足需要,设计合成单分子多稳态多功能的有机光致变色分子开关成为了许多科学家关注的重点。为此,人们尝试了把多个开关单元通过化学键连的方式整合到一个分子体系中,以实现高密度的信息存储和多功能调节的智能材料应用。螺吡喃类化合物在有机光致变色化合物中占有重要的地位,其有快速的光响应性,较好的抗疲劳性以及明显的颜色变化。人们已经把螺吡喃类光致变色化合物应用到了逻辑门,信息存储,离子检测,生物成像,显色材料等多个领域。但是螺吡喃化合物的荧光特性不是特别明显,进而限制了其进一步的应用。本论文设计并合成了一种基于光致变色螺吡喃的单分子多稳态荧光开关,并考察了分子在溶液中及聚合物薄膜中的变色行为,通过对紫外吸收光谱及荧光光谱的研究,确定了分子在紫外光及化学酸碱刺激下存在的四种稳定状态及三种不同的荧光发射。论文采用传统螺吡喃的合成路线将吲哚啉与荧光素单醛缩合得到螺吡喃并荧光素共轭体化合物Flu-1-SP,并通过HRMS,1HNMR,13CNMR等分析手段对目标分子进行了表征,证明分子Flu-1-SP结构的正确性。随后对分子在二氯甲烷溶液中的光致变色性质及化学酸碱变色反应进行了详细的研究。通过考察参考物质Flu-1-OCH3-SP的光谱学性质,证明了分子Flu-1-SP在溶液中会发生明显的光致变色现象。紫外光照射下会发生螺吡喃部分的光致开环反应并生成了部花菁-氧杂蒽大共轭的光致开环体稳定结构。此外,分子Flu-1-SP与过量三氟乙酸或三乙胺反应后会转化成酸式或碱式开环体稳定结构,通过对比分析参考化合物Flu-1-OCH3-SP与酸反应及荧光素与碱反应后的光谱数据,进一步证实了分子具有化学酸碱响应特性,并伴随产生酸式及碱式开环体的稳定状态,分别对应橙色及绿色两种荧光。最终得出结论,分子Flu-1-SP在溶液中受紫外光及化学酸碱刺激,会产生光致开环体,酸/碱致开环体三种开环结构,并伴随着红,橙,绿三种不同的荧光发射,是一种具有四稳态三荧光的单分子多功能荧光分子开关体系。本论文还进行了化合物Flu-1-SP在聚合物薄膜中的变色性质研究。通过物理共混的方法将分子Flu-1-SP掺杂到PMMA聚合物中制成薄膜形式,并研究其相应的光致及酸/碱致变色行为。研究发现分子Flu-1-SP在聚合物薄膜中仍具备一定的光致变色性质,并且聚合物薄膜的空间限制作用可以很好的稳定分子Flu-1-SP的光致开环体结构,降低开环体的消色速率。分子Flu-1-SP掺杂的聚合物薄膜不仅具有光致变色性质,还对酸气及碱气有响应,这和分子在溶液中的酸碱响应性质是一致的,说明分子Flu-1-SP在聚合物薄膜中依然表现出了一定的四稳态三荧光特性,使得分子Flu-1-SP掺杂的PMMA聚合物薄膜成为了一种多重响应,多功能型的荧光变色材料。
【作者】孙琳;
【导师】张晓安;
【作者基本信息】吉林大学,有机化学,2014,硕士
【关键词】螺吡喃;荧光素;光致变色;多稳态;刺激响应;荧光开关;

【参考文献】
[1]张嘉.演化经济学视角下的会计准则变迁研究[D].兰州商学院,会计学,2014,硕士.
[2]王小霞.论我国食品安全监管中信息工具的运用[D].苏州大学,宪法学与行政法学,2014,硕士.
[3]侯波,陈小宏,张孝珍.临界孔隙度Pride模型及其应用[J].石油地球物理勘探,2012,02:277-281+183.
[4]田阳光,张世忠,白山,刘强,潘瑜,范治国.数据挖掘在环境信息管理中的应用[J].环境科学动态,2005,01:1-3.
[5]江莉.RoughSet和Vagueset的理论及其相关应用[D].西安电子科技大学,2004.
[6]康练.高职校园文化与企业文化对接的研究[D].湖南师范大学,职业技术教育学,2013,硕士.
[7]黄继武.7055高强铝合金热加工工艺基础研究[D].中南大学,材料物理与化学,2004,硕士.
[8]张鹏星.基于文本倾向性分析的网络舆情分析及其趋势预测[D].云南财经大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[9]王鹏鹏.金刚石/铜复合材料的界面表征及调控研究[D].北京有色金属研究总院,材料科学与工程,2014,硕士.
[10]万通.基于事件网络的微博个性化信息推荐研究[D].上海大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[11]周舒.福利多元主义视角下孤残儿童福利供给问题研究[D].湖南师范大学,社会保障,2014,硕士.
[12]何波辉.S医院川港康复科技综合大楼建设项目管理研究[D].西南交通大学,工商管理(专业学位),2013,硕士.
[13]夏雷.底部框架密肋复合墙结构组合作用效应及非线性分析方法研究[D].北京交通大学,2012.
[14]刘琪.Basel Ⅲ视角下中国系统重要性银行测度及影响因素分析[D].浙江工商大学,金融学,2014,硕士.
[15]高晓静.类猪圆环病毒2型因子P1感染Balb/c小鼠模型的建立[D].南京农业大学,兽医,2012,硕士.
[16]谭春晖.新型纳米结构锡基锂离子电池负极材料的制备及性能研究[D].山东大学,2013.
[17]付猛.广义塑性模型在面板堆石坝分析中的应用研究[D].大连理工大学,水工结构工程,2013,硕士.
[18]丁玲.影音材料在法语视听说课堂上的运用[D].上海外国语大学,法语语言文学,2012,硕士.
[19]谢艳红.不同小麦对甲基二磺隆耐药性及安全剂对耐药性的影响[D].中国农业大学,农药学,2004,硕士.
[20]陶伶.中国交通建设集团战略转型研究[D].华中师范大学,工商管理(专业学位),2014,硕士.
[21]林建平,王立影,田浩彬,孙国华,王芝斌.超高强度钢板热冲压成形研究与进展[J].热加工工艺,2008,21:140-144.
[22]程剑峰.高超声速飞行器再入段横侧向控制律设计[D].南京航空航天大学,导航、制导与控制,2013,硕士.
[23]廖代勇.油气地质异常在试井解释中的应用研究[D].中国地质大学(北京),2005.
[24]张云生,金以城,陆国富.多媒体技术在连铸生产线测控系统中的应用[J].冶金自动化,1996,04:24-26+30.
[25]夏红刚.云南警用少数民族语种识别系统的设计与实现[D].上海交通大学,软件工程,2013,硕士.
[26]陈慧萍,王建东,叶飞跃,王煜.基于模糊数据挖掘的网络入侵检测模型(英文)[J].TransactionsofNanjingUniversityofAeronautics&Astronau,2005,03:247-251.
[27]蒋正翔.美国区域间主义研究[D].南京大学,外交学,2013,硕士.
[28]张云峰.多频段点对点数字微波通信中继站的研究[D].大连海事大学,电路与系统,2004,硕士.
[29]陆晨.杭州市多、高层住宅区植物景观发展及评价研究[D].浙江大学,风景园林(专业学位),2012,硕士.
[30]夏超英.SIMO和MISO系统绝对稳定性问题的一个猜想和几个推论[J].自动化学报,2008,05:542-550.
[31]龚雪.学术资本主义视域下的师生关系研究[D].湖北大学,高等教育学,2012,硕士.
[32]孔凡龙.高中历史专题复习的策略研究[D].内蒙古师范大学,学科教学(专业学位),2012,硕士.
[33]陈玮俊.发电机弹性油槽ANSYS分析及超声检测技术研究[D].华东理工大学,机械工程,2013,硕士.
[34]石磊芝.干细胞转录因子Nanog在食管鳞状细胞癌中的表达及意义[D].辽宁医学院,外科学,2012,硕士.
[35]王程程.荆州市景观格局与生态安全研究[D].华中师范大学,人文地理学,2013,硕士.
[36]焦明明.基于WSN的室内移动节点定位技术的研究[D].太原科技大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[37]王申康.一阶逻辑知识库的检测[J].自动化学报,1992,05:614-618.
[38]毕磊.基于投资者情绪的IPO抑价研究[D].辽宁大学,金融学,2012,硕士.
[39]金亚平.雷锋精神思想溯源与当代启示[D].湖南师范大学,中共党史,2014,硕士.
[40]韩珍珍.论著作权合理使用的判断标准[D].河北经贸大学,知识产权法,2013,硕士.
[41]乔国永.话语生成的理论基础及其对口语教学的启示[D].福建师范大学,教育,2003,硕士.
[42]李华生.福建土楼建筑样式与人居生活方式二元结构的研究[D].湖南师范大学,艺术设计学,2013,硕士.
[43]陈勇.我军“发展型”薪酬福利制度研究[D].国防科学技术大学,国防经济,2012,硕士.
[44]陈远浩.首诊成人强迫症患者的脑3D-多体素氢质子磁共振波谱分析研究[D].宁波大学,内科学,2012,硕士.
[45]尹钰华.基于结构相似性的金属门窗设计技术的研究与系统开发[D].重庆大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[46]郝树栋.初中班主任口头批评语的可接受度调查研究[D].沈阳师范大学,语言学及应用语言学,2014,硕士.
[47]高志勇.不同枕垫与颈椎病关系的分析[D].黑龙江中医药大学,中医学(专业学位),2013,硕士.
[48]周强.基于嵌入式的大功率开关电源[D].广东工业大学,仪器仪表工程(专业学位),2014,硕士.
[49]朱守谦,魏鲁明,陈正仁,张从贵.茂兰喀斯特森林生物量构成初步研究[J].植物生态学报,1995,04:358-367.
[50]王娟妮.梯级泵站优化运行智能决策支持方法研究及应用[D].扬州大学,管理科学与工程,2011,硕士.

相关推荐
更多