新型螺吡喃类化合物的合成及其凝胶性能的研究

论文摘要

光致变色指的是某些化合物在一定的波长和强度的光作用下分子结构会发生变化,从而导致其对光的吸收峰值即颜色的相应改变,且这种改变一般是可逆的。人类发现光致变色现象已有一百多年的历史。光致变色材料由于在数据存储、显示材料和光学运算材料等光学和光电领域中具有潜在的应用前景,因此受到人们的广泛关注。螺吡喃类化合物是研究较早一类光致变色材料,通过对螺吡喃化合物的修饰可以合成功能性的光致变色材料。本论文的研究工作分以下三个部分:第一部分是对光致变色材料的介绍,由于螺吡喃化合物具有制备工艺简单、与有机溶剂相容性好、发光效率高、抗疲劳性好等优点受到人们的广泛关注。介绍了螺吡喃类化合物、螺噁嗪类化合物的合成、原理、对光致变色影响因素等。第二部分是合成新型螺吡喃化合物的合成方法和表征。本论文首先合成了SP1-SP5简单螺吡喃化合物,然后以SP6为基础合成了SPA、SPB、SPC、SPD、SPE。本文合成的目标化合物是尚未见文献报道的新化合物。这几种化合物采用IR、1H NMR等检测方法确定了化合物的结构。第三部分是对合成螺吡喃化合物性质的研究。本文设计合成了新型螺吡喃化合物SP1、SP3、SP4、SP5、SPA、SPB、SPC、SPD和SPE,并进行了光致变色、酸碱变色的研究,而且较全面深入的研究了金属离子、溶剂的极性对光致变色以及褪色速度的影响;本文还对合成的新型螺吡喃化合物进行了凝胶性质的测试,发现在螺吡喃类化合物上修饰三长链酰胺的化合物（SPE）具有很好凝胶性能,且制成的有机凝胶具有光致变色性质。对SPE的凝胶性质做了深入的探究。SP6与三长链酰胺可形成双组份凝胶,也对其做了深入的研究,并通过扫描电镜、透射电镜对凝胶态的形貌做出了描述。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 光致变色材料
• 1.2 螺吡喃类化合物
• 1.2.1 螺吡喃光致变色的原理
• 1.2.2 螺吡喃类化合物的合成
• 1.2.3 影响光致变色性能的因素
• 1.3 智能型凝胶
• 1.4 立题依据
• 2 所用试剂和仪器
• 2.1 主要的试剂说明
• 2.2 常用药品的预处理
• 2.3 主要仪器
• 3 实验部分螺吡喃类化合物的合成与表征
• 3.1 化合物C 的合成路线
• 3.2 SP1-SP6 的合成
• 3.2.1 化合物SP1 的合成
• 3.2.2 SP2-SP6 化合物的制备
• 3.2.3 化合物 SP2-SP5 的表征
• 3.3 制备化合物G
• 3.4 SPA 的合成
• 3.5 SPB 的合成
• 3.6 SPC 的合成
• 3.7 SPD 的合成
• 3.8 SPE 的合成
• 4 螺吡喃化合物的性质
• 4.1 SP1-SP5 的性质研究
• 4.1.1 螺吡喃类物质酸碱变色的研究
• 4.2 螺吡喃化合物 SPA-SPE 的性质研究
• 4.2.1 溶剂对 SPB-SPE 光致变色的影响
• 4.2.2 溶剂对螺吡喃类化合物褪色速度的影响
• 4.2.3 螺吡喃类物质最大吸收峰和摩尔消光系数随时间变化情况
• 4.2.4 对固体螺吡喃类化合物光致变色的研究
• 4.2.5 金属离子对螺吡喃化合物变色性质的影响
• 5 凝胶性质的研究
• 5.1 凝胶因子 SPE 在溶剂中成凝胶的能力
• 5.2 双组份凝胶性质的研究
• 6 结论
• 7 参考文献
• 8 附图