研究目的
研究BOPIM染料苯环上不同取代基对其光学性质和力致荧光变色行为的影响。
研究成果
该研究成功证明BOPIM类染料上的取代基会显著影响其光学特性和力致荧光变色行为。化合物T1、T2和T3均展现出与取代基的电子效应及位阻效应相关的可逆力致荧光变色(MFC)现象,其中T2因叔丁基的位阻效应表现出最强的MFC活性。非平面构象及弱分子间相互作用促进了MFC的发生。这些发现为设计高对比度力致荧光变色材料提供了思路,可应用于光存储与数据安全领域。
研究不足
该研究仅关注了三种取代基(溴、叔丁基、甲氧基),限制了对其他取代基的普适性。仅获得了T1的单晶结构,未获得T2和T3的结构,这可能阻碍对整体结构的全面理解。MFC行为是在特定条件(研磨和DCM熏蒸)下测试的,未探索其他刺激或环境。可逆性依赖于溶剂熏蒸,热退火未能恢复原始状态,表明恢复方法存在局限性。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计合成了三种含不同取代基(溴、叔丁基、甲氧基)的BOPIM配合物(T1、T2、T3),以探究其光学性质与力致荧光变色(MFC)行为。方法包括多组分一锅反应与硼螯合合成、NMR/FT-IR/质谱表征、UV-vis吸收/荧光发射光谱测试、量子化学计算(DFT)、X射线衍射/X粉末衍射及DSC分析。
2:TT3),以探究其光学性质与力致荧光变色(MFC)行为。方法包括多组分一锅反应与硼螯合合成、NMR/FT-IR/质谱表征、UV-vis吸收/荧光发射光谱测试、量子化学计算(DFT)、X射线衍射/X粉末衍射及DSC分析。 样本选择与数据来源:
2. 样本选择与数据来源:样本为合成的BOPIM配合物T1/T2/T3。数据源自不同溶剂与固态下的光谱测量、T1单晶数据及Gaussian 09W计算数据。
3:实验设备与材料清单:
设备含布鲁克AMX-400核磁仪、尼高力360红外仪、安捷伦6500 Q-TOF质谱仪、北京普析TU-1810分光光度计、岛津RF-5301PC荧光分光光度计、爱丁堡FLS920稳态光谱仪、布鲁克D8 X射线衍射仪、梅特勒3热系统、理学RAXIS-RAPID衍射仪。材料包括2-氰基吡啶、芳香醛、醋酸铵、三氟化硼乙醚、溶剂(如二氯甲烷/THF/DMF)及色谱用硅胶。
4:实验流程与操作步骤:
通过2-氰基吡啶与醛类/醋酸铵反应制得配体L1-L3,再与三氟化硼乙醚螯合形成T1-T3。纯化采用柱层析与重结晶。光学性质在溶液与固态下测定,MFC行为通过研钵研磨与二氯甲烷熏蒸测试,可逆性经反复研磨熏蒸验证。
5:数据分析方法:
包含UV-vis与荧光光谱对比、量子产率计算、DFT计算的HOMO-LUMO能隙分析、X射线/PXRD晶体结构与相变解析,以及DSC热性能分析。
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