有机光致变色材料
24页1、-1-有机光致变色材料陈悦二八年十二月-2-1.有机光致变色材料的分类 2.有机光致材料的用途 3.新型有机光致材料螺噁嗪的合成方法 4.有机光致变色材料在光信息处理中的应用-3-有机光致变色现象发现至今已有100 多年的 历史。1867年Fritzsche 观察到黄色的并四苯在 空气和光作用下的褪色现象,所生成的物质受热时 重新生成并四苯,变回原来的颜色。20 世纪50年 代Hirshberg 陆续报道了关于螺吡蝻类化合物受 光照变色,在另一波长的光照射下或热的作用下又 能恢复到原来颜色的现象,并把上述现象称为光致 变色现象(photochromism) 。-4-光致变色现象光致变色现象是指一个化合物(A) 在受到一定波长的光照 射时,可进行特定的光化学反应,获得产物(B) ,由于结构或 电子组态的改变而导致其吸收光谱发生明显的变化;而在 另一波长光的照射下或热的作用下,又能恢复到原来的形 式。其典型的紫外- 可见吸收光谱和光致变色反应可以用图1 - 1 定性描述-5-1 有机光致变色化合物的分类 螺吡喃类 1. 1螺吡喃( spiropyran) 是最早进行研究且研究得广泛、 比较
2、深 入的一类有机光致变色化合物。螺吡喃变色过程是通过键的 异裂,发生分子内的周环反应,生成具有共轭结构的开环 化合物。 变色反应为:-6-螺吡喃具有较好的光致变色性,其缺点就是抗疲劳性较差,易被氧 化降解且开环吸收的波长一般都小于600nm. 1. 2 螺噁嗪类 螺噁嗪( spirooxazine) 是20 世纪70 年代在螺吡喃基础上发 展起来的一类具有良好光致变色性能的化合物。其变色过程与 螺吡喃相似,变色反应为:螺噁嗪是一类具有很高抗疲劳性和光稳定性的光致变色化 合物。它具有响应快、化学性质稳定、抗疲劳性好等优点,是最 有希望进入应用领域的光致变色材料。 -7-8-俘精酸酐光、热稳定性好,储存寿命长,抗疲劳性好, 可擦写万次以上是一种可擦写的光存储材料。一些苯基 取代的俘精酸酐在晶态、溶液、玻璃和聚合物中都观察 到了光致变现象,并且有明显的溶剂化显色现象。目前 研究最深入的是用呋喃取代的俘精酸酐。-9-偶氮化合物的不足之处就是变色前后吸收光谱吸收较 小并且热稳定性差,但是偶氮化合物作为新型信息存储 材料有超高存储密度和非破坏性信息读出等特性。-10-11-与偶氮、螺吡喃、螺噁嗪等
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