有机自由基材料的磁性及光物理性能研究

【摘要】本文主要论述了近红外吸收有机功能材料及刺激响应有机磁性、发光材料的研究进展。在近红外吸收有机材料方面,我们基于]Hfbipo合成了两种有机自由基近红外吸收磷光材料(1和2)；在刺激响应磁性有机材料方面,我们进一步研究分子1和2及其盐酸盐1·(HC1)n和2·(HCl)n,发现它们之间具有酸-碱气体刺激响应的磁性质；在刺激响应发光材料方面,我们基于Hfbipo-·和其盐酸盐设计合成了β-CD包合物1@CD和2@CD,并发现1@CD具有光刺激响应的磷光性质。近红外吸收材料在太阳能、光通信、生物传感器等领域有重要的应用价值。本文以Hfbipo-·为底物合成了自由基分子1和2。从单晶X-射线衍射可知,1在固态时呈现一维平行柱状堆积结构,2在固态时以二聚体的方式呈现一维反平行柱状堆积结构。此两种堆积结构有助于分子间形成大的共轭结构的超分子链,这导致分子的排列和偶极结构发生变化,使它们在近红外区域(1000到大于2500nm)有明显的光吸收现象。对有机材料而言,外部刺激常常能够引起其化学结构或分子堆积结构的改变,进而导致其发光性质和磁性质的改变。而固态有机材料因其分子结构或堆积结构发生改变的难度较大,一直都是刺激响应材料的难点。我们以化合物1和2为底物,分别得到了其高氯酸盐1a和2a。因观察发现1a和2a在溶液中极易发生去质子化过程,所以我们进一步研究了1和2在固态时对酸和碱的反应。研究发现,分子1和2在固态时具有酸-碱气体刺激响应的磁性质和颜色变化。此外,我们以Hfbipo-·和其盐酸盐为底物合成了β-CD的部分包合物1@CD和2@CD。发现它们都发生了显著的荧光增强现象,且1@CD具有光刺激响应的磷光变化。
【作者】赵玉梅；
【导师】雍国平；
【作者基本信息】中国科学技术大学，有机化学，2014，硕士
【副题名】刺激响应的磷光及磁行为
【关键词】有机自由基材料；近红外吸收；磁性；磷光；刺激响应；β-环糊精包合物；

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