卟啉-二芳基乙烯分子的合成及其无损读取性能

二噻吩乙烯是一类性能优良的有机光致变色化合物,在信息储存领域具有广阔的应用前景,本文以2-甲基噻吩、苯甲醛和吡咯为原料,经过多步反应合成了1-(2-甲基-3-噻吩基)-2-{2-甲基-5-{4-[4-(10,15,20-三苯基-5-卟啉基)苯基]氨基羰基苯基}-3-噻吩基}环戊烯(DTE-TPP),其结构经核磁共振波谱仪(NMR)、质谱(MS)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征确认,通过紫外-可见光谱研究了化合物的光致变色性能、抗疲劳性,并辅以荧光光谱探究了化合物的无损读取功能。结果表明,该化合物在254和660 nm的光照射下,发生可逆的光致变色反应,重复光照8次后其紫外-可见光谱与初始谱图相比无明显差异,显示出良好的抗疲劳性;当激发光为520 nm时,开、闭环异构体有较高的荧光对比度,有望实现数据的无损读取。

1,2-二芳基乙烯分子无损读取研究

1,2-二芳基乙烯类光致变色分子具有优良的热稳定性和耐疲劳性。它们作为新一代的光存储材料以及分子器件中光电微观性质控制的分子开关,引起了人们的重视。本文介绍了1,2-二芳基乙烯类光致变色分子的合成方法和光致变色性质,重点综述了这类分子在无损读取光存储材料方面的研究进展。

4-(3-吡啶基偶氮)苯酚与钴四苯基卟啉轴向配合物的合成与性能研究

针对有机光致变色材料应用中存在的抗疲劳性差、记录信息在读取后遭到破坏等问题,设计并合成了4-(3-吡啶基偶氮)苯酚与钴四苯基卟啉轴向配合物。光致变色研究结果表明,该配合物在365 nm的紫外光和515 nm的可见光交替照射下可发生可逆的光致变色反应,且重复光照多次后展示出良好的抗疲劳性。在415 nm激发光波长的作用下,化合物中4-(3-吡啶基偶氮)苯酚转变为顺式结构时比反式结构具有较高的荧光强度,2种状态下明显的荧光对比度可实现数据的无损读取功能。

吡啶基二噻吩乙烯轴向配位锰(Ⅱ)-卟啉化合物的合成及性质

针对有机光致变色材料实际应用中存在的光量子产率低,抗疲劳性差,记录信息在读取后遭到破坏等瓶颈问题,本文以2-甲基噻吩为原料,经过卤代、傅克酰基化、Mc Murry环合和Suzuki偶联反应得到的1-(5-氯-2-甲基噻吩-3-基)-2-(5-吡啶基-2-甲基噻吩-3-基)-环戊烯与锰(Ⅱ)-四苯基卟啉反应合成了吡啶基二噻吩乙烯轴向配位锰(Ⅱ)-卟啉化合物,通过紫外可见(UV-Vis)吸收光谱研究了其光致变色性能和抗疲劳性,并结合荧光光谱对无损读取功能进行了探究。实验结果表明,该化合物具有良好的光致变色性能及优良的抗疲劳性,通过波长为254、490和550 nm的光调控可无损地实现信息的写-读-擦过程,该物质有望应用于二进制存储设备中。

新型β-位烷基修饰卟啉-二噻吩乙烯光致变色分子的合成与性能

以乙酰乙酸乙酯为原料,经5步反应制得3,3'-二甲基-4,4'-二乙基二吡咯(1);以2-甲基噻吩为原料,经4步反应制得含醛基的二噻吩乙烯中间体(2);1和2经自缩合反应合成了新型的卟啉分子开关1-(2-甲基-3-噻吩基)-2-[2-甲基-5-(3,7,13,17-四甲基-2,8,12,18-四乙基-15-对碘苯卟啉基苯基)-3-噻吩基]环戊烯(3),其结构经1H NMR和HR-MS(ESI)表征。并研究了3的光致变色和无损读取性能。结果表明:3在波长254 nm和665 nm光照下具有良好的可逆光致变色性能;激发光波长为550 nm时,开、闭环异构体具有强荧光对比,有望实现信息无损写-读-擦过程。