穩(wěn)定的開殼層單線態(tài)氮氧-腙雙自由基的制備及研究.pdf

1、單線態(tài)雙自由基不僅可以促進我們對化學(xué)鍵本質(zhì)的理解，同時在光，電，磁等材料方面有獨特的應(yīng)用。所以本論文的主要研究內(nèi)容為穩(wěn)定的開殼層單線態(tài)氮氧/腙雙自由基的制備及研究，共分為三章：
　　第一章：對開殼層單線態(tài)雙自由基的含義，種類，物理化學(xué)性質(zhì)等做了簡要的綜述。
　　第二章：我們成功的制備幾個以苯基和吡啶基為基本骨架的雙氮氧化合物，并通過單晶衍射研究了它們的結(jié)構(gòu)。它們的性質(zhì)是通過變溫核磁(VT-NMR)，紫外-可見吸收光譜(UV-

2、VIS),順磁共振(EPR)，熱重分析(TGA)以及對稱性破損的密度泛函理論(DFT)計算進行分析研究。研究結(jié)果顯示，這些雙氮氧化合物的基態(tài)為單線態(tài)雙自由基，且它們的共軛體系比之前報道的單線態(tài)雙自由基都要小，證明單線態(tài)雙自由基不僅可以存在于大的共軛體系中，還可以存在于小的有機分子中。這些雙氮氧化合物都有很好的穩(wěn)定性，在室溫條件下，它們單晶可以穩(wěn)定存放數(shù)月，并且對空氣也有很好的穩(wěn)定性。同時擁有很好的熱穩(wěn)定性，我們第一次證明單線態(tài)雙自由基可

3、以在高溫升華，并且沒有明顯的分解。
　　第三章：我們合成了一個新的以開殼層單線態(tài)為基態(tài)的腙雙自由基，且擁有一個熱力學(xué)可逆的激發(fā)態(tài)三線態(tài)。通過各種實驗和理論計算證明了該化合物的基態(tài)電子結(jié)構(gòu)。該單線態(tài)雙自由基有一個較低的氧化電位(Eox1=-0.23V vsFc/Fc+)，說明其有弱的還原性。同時該單線態(tài)腙雙自由基無論是在固態(tài)還是液態(tài)都具備優(yōu)越的穩(wěn)定性，并且熱重分析結(jié)果顯示，該雙自由基有很高的熱分解溫度(175℃)，說明有很好的熱穩(wěn)定