《新型二噻吩乙烯光致变色化合物的合成及性能研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新型二噻吩乙烯光致变色化合物的合成及性能研究（92页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分类号： 密级： 编号： - - - _ _ _ - _ - - _ _ _ _ - _ 一 桂林理工大学 硕士研究生学位论文 新型二噻吩乙烯光致变色化合物的合成 及性能研究 专业：化学工艺 研究方向：有机功能材料 研究生：李程鹏 指导教师：丁国华副教授 王胜教授 论文起止日期：2 0 10 年9 月至2 0 12 年4 月 S y n t h e s i sa n dP r o p e r t i e so fN e w O r g a n i cP h o t o c h r o m i c B i s t h i e n y l e t h e n eC o m p o u n d s
2、M a jo r ：C h e m i c a lT e c h n o l o g y D i r e c t i o no fS t u d y ：O r g a n i cF u n c t i o n a lM a t e r i a l s G r a d u a t eS t u d e n t ：L iC h e n g p e n g S u p e r v i s o r ：P r o f D i n gG u o h u a P r o f W a n gS h e n g C o l l e g eo fC h e m i s t r ya n dB i o l o g
3、i c a lE n g i n e e r i n g G u i l i nU n i v e r s i t yo f T e c h n o l o g y S e p t e m b e r , 2 0 0 9t oA p r il ，2 012 L 一 研究生学位论文独创性声明和版权使用授权书 独创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表或撰写 过的研究成果，也不包含为获得其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对论文的 完成提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并
4、表示谢意。 学位论文作者( 签字 签字日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解( 学校) 有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的印刷本和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权( 学 校) 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论 文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。( 保密的 学位论文在解密后适用本授权书) 学砬论文作者签名灭驻舯乞 签字日期：加，肛7 月I 专E t 导师签字：了四孚 签字日期：Q o l 殍
5、6 月l J E l 桂林理工大学硕士学位论文 摘要 在众多的多功能光致变色体系中，二噻吩乙烯类光致变色化合物是研究的热点之 。该类化合物在全光子型可擦写光信息存储、光驱动分子器件、分子逻辑电路、生物 荧光分子开关等方面有潜在的应用价值，本文设计合成了几种新型的二噻吩乙烯光致变 色化合物，并研究了其光致变色性质以及在光信息存储，荧光分子开关，生物细胞内荧 光开关方面的应用，主要内容和结论如下：- 一、我们用二甲基噻吩为原料经过五步反应得到了光致变色中间体l ，2 二( ( 2 甲基5 甲 酰基) - 3 - ) 环戊烯，并将罗丹明B 酰肼与之以单键连接，得到了新型的光致变色荧光化合 物，该化合
6、物不仅有良好的光致变色性能，而且对H 9 2 + 具有良好的选择性，通过H 9 2 + 和紫外光的协同刺激可以作为一种荧光开关，H 9 2 + 可以调节荧光“s w i t c h O N ”，紫外 光可以调节荧光“s w i t c h O F F ”。该化合物不仅在溶液中有良好的光致变色性和选择性， 而且还能渗透到生物细胞内监测细胞内的活动，在荧光显微镜下，我们用人体A 5 4 9 肺 癌细胞作为载体观测了目标化合物在生物体内对光以及化学刺激的荧光响应变化，能作 为一种很好的荧光探针。 二、我们合成了一个含葸醌咪唑环的二噻吩乙烯类化合物：但遗憾的是，二噻吩乙烯单 元在与葸醌咪唑环以单键连接
7、以后失去了光致变色性能，对此，我们用M a t e r i a ls t u d i o5 0 程序包对其结构进行了计算，并探索性的给出了解释，由于葸醌咪唑环有较大的共轭体 系，使得二噻吩乙烯单元主要以平行构象存在于组分中，阻碍了光致变色行为。另外， 该化合物对F 有很好的选择性响应，外观上F 加入前后颜色变化很大，裸眼就能识别， 其荧光光谱前后也发生了很大的变化，不仅发生了红移，荧光强度还明显增加，能作为 一种很好的荧光增强型F 荧光探针。 三、我们用二噻吩乙烯为母体，分别与氰基乙酸、巴比妥酸以及硫代巴比妥酸以双键连 接得到三种新的光致变色化合物，研究发现，氰基乙酸有很好的光致变色性能而且响
8、应 速度快，巴比妥酸类化合物则变色性能较弱，硫代巴比妥酸相对变色性能要好一些。 H O M O 值及L U M O 值显示开关环前后，能隙减小，电子更容易流通，使得该化合物在 非线性光学材料领域有很潜在的应用。 四、在构建二噻吩乙烯过程中所做的一些相关的工作，主要包括含三苯胺氟硼香豆素的 合成及其良好的溶剂变色特性的研究，研究表明，该化合物在检测易变有机物上有很潜 在的应用。另外还包括一个中间体的合成以及晶体的培养和结构解析该化合物在合成 大环化合物上是一个很好的中间体。 关键词：光致变色二芳基乙烯合成荧光探针M a t e r i a ls t u d i o 桂林理工大学硕士学位论文 A
9、b s t r a c t A m o n g v a r i o u s s y s t e m s o fm u l t i f u n c t i o n a l i z e d p h o t o c h r o m i cc o m p o u n d s ， d i t h i o n v l e t h e n es y s t e mi so n eo ft h eh o t t e s tt o p i c si nt h er e s e a r c h T h e s ec o m p o u n d ss h o w p r o m i s i n ga p p l i
10、 c a t i o n s s u c ha s o p t i c a l d a t a s t o r a g e ，f l u o r e s c e n ts w i t c h ，b i o m a t e r i a l f l u o r e s c e n c em o l e c u l a rp r o b e ，l o g i cg a t ea n dc i r c u i te t c I nt h i sp a p e r , w ed e s i g n e da n d s y n t h e s i z e ds o m en e wp h o t o c
11、 h r o m i cd i t h i o n y l e t h e n ec o m p o u n d s ，a n di n v e s t i g a t e dt h e i r a p p l i c a t i o n st oo p t i c a ld a t as t o r a g e ，l o g i cc i r c u i ta n dm o l e c u l a rs w i t c h T h em a i nc o n t e n t sa n d c o n c l u s i 0 1 1 8a r ea sf oi l o w s P a r to
12、 n e ，2 - m e t h y lt h i o p h a n ew a su s e da st h es t a r t i n gm a t e r i a l ，f o l i o w e df i v es t e p sa n d w eg o tt h ep h o t o c h r o m i ci n t e r m e d i a t e l 。2 - B i s ( 5 f o r m a l - 2 - m e t h y l t h i e n - 3 - y 1 ) c y c l o p e n t e n e T h e nw ef a b r i
13、c a t e di tw i t hr h o d a m i n eBt h r o u g haS c h i i f - b a s ei n t e r a c t i o n T h i sn e w c o m p o u n ds h o w sg o o dp r o p e r t yi np h o t o c h r o m i s m , a sw e l la si t ss e l e c t i v i t yt om e t a li o n s I n o u rr e s e a r c hw ef o u n dt h a tt h ec o - s t
14、 i m u l a t i o no fH g pa n du l t r av i e l e tc a nc e n t r e It h e f l u o r e s c e n c eo f t h i st i t l ec o m p o u n d ，w h i c hc a nb ea p p l i e dt of l u o r e s c e n c es w i t c h H 9 2 + c a na c t 弱at r i g g e rt og i v eas t a t eo ff l u o r e s c e n c e “s w i t c h - O
15、 N ”。a n dt h eu l t r av i o l e tc o u l dg i v et h e s t a t e “s w i t c h - O F F ”T h i sc o m p o u n de v e nc a np c r m e a t ei n t ol i v i n gc e l l sa n dm o n i t o rs o m e r e l a t e dp r o c e s s T a k i n gt h eA 5 4 9l u n gc a n c e rc e l l sa st h ec a r r i e r , b e n e
16、a t haF l u o r e s c e n c e m i c r o s c o p e ，w eo b s e r v e dt h ec o s t i m u l a t i o no fl i g h ta n dc h e m i c a li o n s ，w h i c hs h o w si t s p r o m i s i n ga p p l i c a t i o na saf l u o r e s c e n c ep r o b e P a r tt w o ，an e wc o m p o u n dw a sf a b r i c a t e d ，w h i c hc o n t a i n sab i S t h i e n y l e t h e n eu n i ta n d t w os y m m e t r i ci m i d a z o l a n t h r o q u i n
