偶氮苯化合物的合成及其光致異構(gòu)化研究.pdf

1、偶氮苯化合物是一種典型的光致變色材料，其光致異構(gòu)化特性在諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應用。本文設計合成了五種不同結(jié)構(gòu)的偶氮苯衍生物，著重探討了其結(jié)構(gòu)對光譜性能的影響。在此基礎上，將偶氮苯的光致異構(gòu)化性能應用于無機量子點以及石墨烯的改性。
　　首先，我們采用了重氮偶合法合成了五種不同的偶氮苯衍生物，其中包括含有強吸電子基團、給電子基團以及含有不同數(shù)目偶氮基的化合物。合成過程中也涉及到氨基的氧化、氨基保護以及硝基還原。目標產(chǎn)物通過紅外和紫外-

2、可見吸收光譜進行了分析表征。
　　其次，偶氮苯化合物的光致異構(gòu)化性能主要與分子結(jié)構(gòu)上取代基的性質(zhì)有關(guān)。我們分別對含有吸電子基團-NO2、給電子基團-NH2以及不同數(shù)目偶氮基的化合物的光致異構(gòu)化動力學行為進行了比較研究，發(fā)現(xiàn)不同性質(zhì)的取代基對化合物光致異構(gòu)化性能的影響不同，吸電子基團具有抑制作用，而多個偶氮基團的作用較為復雜。此外，溶劑的極性以及酸性對偶氮苯化合物的紫外-吸收光譜存在一定的影響。極性溶劑的極化作用影響了分子中電子躍遷

3、的能量差，導致譜帶的最大吸收波長(λmax)發(fā)生位移;介質(zhì)中的H+使分子中的生色團質(zhì)子化，化學鍵發(fā)生改變，從而產(chǎn)生酸致變色現(xiàn)象。
　　然后，在對無機量子點的改性方面，我們將具有良好光致異構(gòu)化性能的4-氨基偶氮苯與巰基丙酸(MPA)通過酰胺化縮合反應制成新的偶氮苯化合物(MPAA)，并通過1HNMR、FTIR以及UV-Vis光譜對其結(jié)構(gòu)進行表征分析。將這種化合物與MPA共同作為配體制備了CdSe-MPAA量子點。與單純以MPA作為配

4、體合成的CdSe量子相比，在紫外-可見吸收光譜中，新型量子點具有光致異構(gòu)化特性;在熒光光譜中，偶氮苯分子的加入對CdSe量子點的熒光起到了猝滅效應。
　　最后，在對氧化石墨烯(GO)功能化方面，我們利用了GO表面上大量的極性親水基團-COOH和4，4'-二氨基偶氮苯通過酰胺化縮合反應，將偶氮苯分子接枝到GO表面，制成GO-Azo雜化材料。這種材料同時具有GO的單片層基本結(jié)構(gòu)和偶氮苯生色團的光致異構(gòu)化行為。功能化的GO-Azo的電導