【摘 要】
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有机光致变色材料在光敏开关、传感器、光信息存储等方面具有广泛的应用前景。经过数十年的研究,涌现出许多有机光致变色材料,这些光致变色化合物通常都需要使用高能的紫外光来触发光化学反应。这阻碍了它们在生物医学和材料科学中的应用。本文着眼于一类新型的有机光致变色材料Stenhouse供体-受体加合物（Donor-Acceptor Stenhouse Adducts,DASAs）。与传统的光致变色材料（螺吡
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有机光致变色材料在光敏开关、传感器、光信息存储等方面具有广泛的应用前景。经过数十年的研究,涌现出许多有机光致变色材料,这些光致变色化合物通常都需要使用高能的紫外光来触发光化学反应。这阻碍了它们在生物医学和材料科学中的应用。本文着眼于一类新型的有机光致变色材料Stenhouse供体-受体加合物（Donor-Acceptor Stenhouse Adducts,DASAs）。与传统的光致变色材料（螺吡喃、苯氧基萘并萘醌类、俘精酰亚胺类、偶氮苯类化合物）不同,DASAs具有可见光触发变色,同时还具有光灵敏度高、抗疲劳性高等优点,在光控分子开关、传感器、生物医学、光电器件等领域具有潜在的应用前景。本文的研究内容分为四部分:第一部分重点介绍当前有机光致变色材料的研究进展以及该领域的有机光致变色材料的应用前景。第二和第三部分分别利用N,N,N’-三甲基乙二胺和5-（呋喃-2-基亚甲基）-1,3-二甲基嘧啶-2,4,6（1H,3H,5H）-三酮的反应以及N-乙基-2-吡啶甲胺和5-（呋喃-2-基亚甲基）-2,2-二甲基-1,3-二恶烷-4,6-二酮的反应成功制备了两例新颖的DASAs型有机物（5和9）,并对它们的结构、性质、刺激响应行为进行了深入的研究。我们采用~1H NMR、13C NMR、二维谱、IR、HRMS等分析手段确认上述两例化合物均存在三种异构体:紫/红色的三烯开环结构和两种在可见光区吸收很弱的闭环结构。这些异构体性能丰富,异构体之间能通过光、酸碱、金属离子等刺激实现转化。开环异构体5a/9a在很多溶剂中表现光致变色的性质,在可见光照射下转变为异构体5b/9b,并伴随着明显的颜色变化。异构体5a/9a和5b/9b在碱的作用下能够转变成环戊烯酮式的闭环异构体5c/9c,同样伴随着颜色的明显变化。借助上述碱刺激诱导异构化实现了对伯胺的选择性、可视化检测。异构体5c和异构体9a分别能够实现对Al3+和Cu2+的选择性检测,具有抗干扰性强,灵敏度高的优点。第四部分对整个论文工作进行了简要的总结和展望。
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