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萘并吡喃类有机光致变色化合物具有独特的光物理及光化学性能,在光开关、光存储及非线性材料等方面有广阔的应用前景。目前,这类化合物主要的商业应用仍集中在变色眼镜领域,该领域要求有机或无机掺杂材料具有快的褪色速度,高的光密度,快的光响应速度及优良的抗疲劳性等。萘并吡喃作为变色眼镜的主要掺杂成分之一,如何在增强其光密度的同时,加快其室温下的褪色速度,一直是人们的研究热点。
本论文开展了加快具有高光密度的3-萘基-3H萘并[2,1-b]吡喃类化合物在室温下褪色速度的研究,并取得了以下的研究成果:
1、设计合成了一系列3-萘基-3H萘并[2,1-b]吡喃分子,并对其光致变色性能进行了研究。结果发现,室温下,在溶液及PMMA中,化合物表现出优良的光致变色性能,开环体(呈色体)具有大的光密度和快的褪色速度,且褪色速度随着取代基给电子效应的增强而加快。
2、设计合成了一系列带有N,N-二取代的3-萘基-3H萘并[2.1-b]吡喃类光致变色化合物,通过简单的氨基质子化方法,有效提高了该类光致变色化合物在室温下的褪色速度。实验结果还表明:化合物的其他光致变色性质在质子化后基本保持不变。
3、研究了路易斯酸(Lewis acid)对带有N,N-二取代的3-萘基-3H萘并[2,1-b]吡喃类光致变色化合物室温下褪色速度的影响。结果发现:路易斯酸能有效提高N,N-二取代的3-萘基-3H萘并[2,1-b]吡喃类光致变色化合物在室温下的褪色速度,而其他光致变色性质基本保持不变。