光控磁性变色联茚满烯二酮化合物的合成及性能研究

摘要

由于在信息存储,光学分子调控,防伪材料等方面的应用价值,有机光控功能化合物的研究备受关注。联茚满烯二酮化合物集光致变色性和磁性于一体:在固体状态下,光照变色；同时产生稳定的反铁磁作用的双自由基。这些特殊性质使得这类化合物具有巨大的研究和应用价值。
　　 本文合成了母体苯环上甲基取代的联茚满烯二酮化合物,把对此类化合物修饰的重点从分子母体中五元环的羰基转移到母体苯环的甲基上；以甲基为切入点进行修饰,在分子两端引入芳环,合成了一类新的二苯乙烯化合物；利用新方法合成了新的醛类中间体,为进一步在联茚满烯二酮类化合物中引入功能性基团做准备。
　　 我们通过核磁、质谱、红外光谱、单晶衍射等表征方法确定了化合物的结构；利用紫外-可见光谱、荧光光谱、电子自旋共振谱等测试手段对化合物固体状态和溶液中的变色性、荧光性、自由基磁性进行了研究,并探讨了分子结构与光磁性质之间的关系。
　　 母体苯环上甲基的引入具有非常意义,在此基础上我们合成的新型的二苯乙烯类化合物除继承了联茚满烯二酮类化合物固有的光致变色性和光致自由基性外,还增加了母体前所未有的荧光性,并且能够实现光调控。这使得联茚满烯二酮类化合物由双功能变为多功能,拓宽了此类化合物的研究范围和应用领域。而我们合成的醛类中间体,既为引入功能性基团优化母体性质做了铺垫,又提供了新的氮氧自由基自旋源,为改善联茚满烯二酮类化合物的磁性能提供新的途径。
　　 此类新型功能材料的合成为材料科学、信息科学等高科技领域提供新的物质基础,不仅拓展了有机功能材料的研究领域,而且证实了有机分子的多样性,为有机功能材料的多功能化发展做出了贡献。

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

1.1 有机化合物的磁性研究概况

1.1.1 物质磁性的微观分类

1.1.2 自旋极化规则

1.1.3 利用自旋极化规则设计的有机铁磁体模型

1.1.4 有机磁体的应用前景

1.2 光致变色化合物简介

1.2.1 光致变色现象及其原理

1.2.2 主要的有机光致变色体系

1.2.3 同态光致变色

1.2.4 光致变色材料的应用

1.3 选题依据

第二章 苯环上甲基取代的联茚满烯二酮的合成及性质研究.

2.1 引言

2.2 苯环上甲基取代的联茚满二羟基烯二酮的合成及结构表征

2.2.1 目标化合物的合成

2.2.2 结构表征

2.3 性质研究

2.3.1 光致变色性质

2.3.2 自由基与磁性

2.3.3 构效关系研究

2.4 实验部分

2.4.1 仪器与试剂

2.4.2 化合物的合成

第三章 共轭体系延长的联茚满烯二酮的合成及性质研究

3.1 引言

3.2 目标化合物的合成和结构表征

3.2.1 目标化合物的合成

3.2.2 结构表征

3.3 性质研究

3.3.1 二苯乙烯类化合物的性质研究

3.3.2 醛类化合物的性质研究

3.4 实验部分

3.4.1 仪器与试剂

3.4.2 化合物的合成

主要结论

参考文献

致谢

个人简历