3＇,5＇-二溴-3-甲氧基-4-羟基偶氮苯合成、晶体结构与异构化性能

以4-氨基硝基苯为原料,通过溴代、重氮化去氨基、硝基还原和重氮偶合反应合成了3＇,5＇-二溴-3-甲氧基-4-羟基偶氮苯,并通过物理掺杂方法制备了3＇,5＇-二溴-3-甲氧基-4-羟基偶氮苯-聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）薄膜。利用元素分析、红外光谱、质谱、核磁共振和X射线单晶衍射等技术手段对标题化合物结构进行了表征。晶体结构分析表明,标题化合物晶体属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数为a=1.6182（3）nm,b=0.81847（16）nm,c=2.1945（4）nm,β=102.819（2）°,V=2.8342（10）nm3,Z=8,Dc=1.809 g/cm3,μ=5.719 mm-1,F（000）=1504,R1=0.0366,ωR2=0.0764,化合物分子呈反式平面构型,分子间存在的氢键和苯环π-π堆积作用使得其沿b轴方向形成了一维无限链状结构。用紫外-可见光谱对标题化合物在有机溶剂、聚合物中光致反-顺异构化反应和热回复异构化反应的速率常数进行了定量测试,异构化反应的速率常数的数量级为10-1～10-2min-1。

偶氮型光致变色液晶树状大分子的量子产率、异构转化率和活化能研究

研究了化合物端基含36个己氧基偶氮苯介晶基元的二代(G2)光致变色液晶树状大分子在氯仿及四氢呋喃溶液中的量子产率、吸收光强Ia、活化能E、异构转化率A/A0、热回复异构化速率常数kH及其反/顺异构体组分比A′/A′0,并与一代光致变色液晶碳硅烷树状大分子(G1)及介晶基元化合物(M3)的光化学行为进行了比较.在氯仿及四氢呋喃溶液中的量子产率的顺序均为M3>G1>G2,吸收光强Ia在氯仿及四氢呋喃溶液中的顺序分别为G2>G1>M3(氯仿)和M3>G1>G2(四氢呋喃),在氯仿及四氢呋喃溶液中活化能的顺序均为M3>G2>G1,在氯仿及四氢呋喃溶液中热回复异构化速率常数kH的顺序均为G1>G2>M3,在热回复异构化反应中的反/顺异构体组分比A′/A0′在氯仿及四氢呋喃溶液中的顺序均为G2>G1>M3.

含硝基一代光致变色液晶树枝状大分子的光化学研究

研究了树外围含12个硝基偶氮苯基元新型一代碳硅烷光致变色液晶树枝状大分子G1和基元小分子M1在溶液中的最大吸收波长、摩尔消光系数、反-顺光化学异构化反应速率常数、热回复异构化反应速率常数、光化学回复异构化反应平衡常数及速率常数.G1的光致变色反应速率常数的数量级为10-1s-1,而含偶氮基元液晶聚硅氧烷的光致变色反应速率常数的数量级为10-8s-1,因此液晶树枝状大分子的光响应速率比后者快107倍.G1的光回复异构化反应平衡常数kt/kc为1.76～1.77,有作为光控开关材料的应用前景.

三代碳硅烷光致变色液晶树状物的光化学研究——端基含108个4-丁氧基偶氮苯介晶基元

报道了新化合物含108个丁氧基偶氮基元端基的三代(D3)碳硅烷光致变色液晶树状物在各溶液中的反-顺光异构化(光致变色)反应速率常数kp,光化学回复异构化正/逆反应速率常数kt和kc,热回复异构化反应速率常数kH,光化学回复异构化反应平衡常数kt/kc,活化能E,异构化转换率及热回复异构化反应中的反-顺异构体组分比.D3的光致变色反应速率常数为10-1s-1,而含偶氮基元的光致变色液晶聚硅氧烷的光致变色反应速率常数为10-8s-1,因此,D3的光响应速度比后者快107倍.

D-π-A型偶氮苯衍生物顺反异构性能研究

根据偶氮苯顺反异构定量公式ln[(A_0-A_(eq))/(A_t-A_(eq))]=k_tt和ln[(A_(eq)-A_0)/(A_(eq)-A_t)]=k_c(k_H)t,利用UVVis光谱研究系列D-π-A型偶氮苯衍生物在溶液中反-顺光异构反应速率常数、光回复异构反应速率常数、热回复异构反应速率常数和异构转化率。结果表明,系列偶氮苯衍生物光异构和热回复异构反应的速率常数数量级范围分别为10^(-3)~10^(-2)s^(-1)、10^(-5)~10^(-1)s^(-1),除化合物3',5'-二溴-3-甲基-4-羟基偶氮苯和3',5'-二溴-3,5-二甲氧基-4-羟基偶氮苯外,其他化合物的异构转化率很高,有作为光控开关材料的应用前景。