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可见光光致变色二芳基乙烯的理性设计:通过引入给电子基团延伸共轭体系的简便策略
摘要: 光致变色二芳烯化合物已在众多领域得到广泛应用。然而其环化过程必须由紫外光诱导。本文通过引入给电子基团扩展π共轭体系,开发出一种简便策略。改性后的二芳烯衍生物可在405纳米光照下实现高效光环化。同时,在不同溶液及活细胞中,其吸收特性和适中荧光能通过可见光(分别为405纳米和520纳米)实现双向有效调控。我们认为这种简便方法将成为开发各类可见光响应二芳烯化合物的通用策略。
关键词: 荧光光开关、二芳基乙烯、光反应量子产率、可见光光致变色
更新于2025-11-19 16:56:35
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利用光致变色单分子层动态调控氧化铟锡电极的电子与静电特性:迈向光开关光电器件
摘要: 利用有机材料对电极进行化学修饰是调节光电器件层间电子和静电环境的常用方法,从而促进电极/半导体界面的电荷注入并提升器件性能。采用光致变色分子进行表面修饰可实现电极电子与静电特性的动态调控,进而赋予此类器件附加功能。本研究展示通过沉积自组装单分子层(SAMs)形式的有机光致变色开关(二芳烯),可逆且动态地调控透明氧化铟锡(ITO)电极的电子特性。结合多种表面表征手段与密度泛函理论计算,我们系统揭示了SAM在ITO表面的结合方式、分子堆积密度、取向排列,以及SAM沉积导致的ITO表面功函数改变。在紫外光与绿光照射下,观察到最高占据轨道能级发生0.7电子伏特的可逆偏移,同时伴随约60毫电子伏特的功函数可逆变化。结果表明:通过光致变色分子单分子层修饰,可实现外源光照刺激下电极电子特性的动态调控,该策略可用于制备基于ITO的光控型光电器件。
关键词: 自组装单分子层、二芳基乙烯、氧化铟锡、光致变色开关、界面电子特性
更新于2025-11-14 14:32:36
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二芳基乙烯衍生物的合成及烷基链长度对其光致变色性能的影响
摘要: 合成了一类新型含吡咯和噻吩单元的二芳基乙烯光致变色化合物,其噻吩环2位带有不同长度的烷基链。系统研究了这些化合物的光致变色特性和抗疲劳性,发现无论在溶液中还是PMMA薄膜中,各二芳基乙烯衍生物均表现出良好的光致变色性能。烷基部分作为杂芳基单元直接连接在中心环戊烯环上,并有效参与了光异构化反应。其中光稳态(PSS)下的转化率以及乙腈中闭环异构体的吸收系数等性质显著受烷基链长度影响。结果表明,烷基链取代基对二芳基乙烯的光异构化过程具有重要作用。
关键词: 烷基链长度、光致变色性、吡咯和噻吩单元、二芳基乙烯
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种具有可调开-关荧光调制功能的光致变色苯并噻二唑-二芳基乙烯化合物
摘要: 具有光开关发射特性的有机分子在光电器件领域备受关注。本文报道了两种含羧酸锚定基团(可连接半导体表面)的二甲氧基-DTE-荧光团共轭物(DTE-BODIPY和BTD-DTE)的溶液研究。这两种共轭物在开环态(OF)与闭环态(CF)间均呈现近乎定量的可逆光异构化。激发荧光团时,二者均发射溶剂依赖性显著的OF荧光(BTD-DTE > DTE-BODIPY)和弱溶剂依赖性的CF荧光。在极性溶剂乙腈中,BTD-DTE清晰呈现TICT态——该态位于苯甲酸-BTD-荧光团-甲氧基噻吩单元的扭曲共轭结构中。Lippert-Mataga图谱证实,随着Δf增大,BTD-DTE表现出荧光量子产率降低的正溶剂荧光变色效应,这使得具有分离发射带的BTD-DTE可通过FRET实现溶剂依赖性的开-关/关-开(CF-OF)发射调制。
关键词: 二芳基乙烯、光致变色、溶剂变色、荧光、能量转移
更新于2025-09-23 15:22:29
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刚性二噻吩乙烯中的氧化还原环化反应
摘要: 研究了在发生环闭合的同时还经历双键异构化的刚性二噻吩乙烯的电化学行为。几乎所有情况下都观察到了电致变色现象,其主要途径是开环异构体的氧化诱导环化??疾炝嘶烦叽纾ㄓ糜谒ǚ从π苑雌叫泄瓜螅┮约叭〈ㄓ糜诘鹘谘趸乖缥唬┒缘缁坊挠跋?。在含六元环的衍生物系列中,E-异构体和Z-异构体都会转化为闭环异构体,而对于七元环则未观察到E-异构体的环化。对于带有苯甲腈取代基的刚性和普通二噻吩乙烯,均观察到了额外且罕见的还原电环化现象。已阐明了所观察到的两种电环化途径的机理。
关键词: (光谱)电化学、电致变色、分子开关、二芳基乙烯
更新于2025-09-23 15:22:29
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一种基于含苯并噻嗪单元的二芳基乙烯的新型荧光探针,用于选择性检测Cd2+
摘要: 合成了一种含苯并噻嗪单元的新型光致变色二芳烯衍生物。在甲醇溶液中详细研究了其光致变色特性及对金属离子的荧光选择性。在Cd2?离子刺激下,该衍生物表现出显著的荧光增强和明显的红移现象,伴随荧光颜色由深紫色变为亮蓝色。通过滴定实验和高分辨质谱验证了衍生物与Cd2?的1:1化学计量比。此外,以476 nm处发射强度为输出信号,以Cd2?/EDTA和紫外/可见光刺激为输入信号,设计了一个分子逻辑电路。
关键词: 荧光探针,镉,逻辑电路,二芳基乙烯
更新于2025-09-23 15:21:21
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一种可用于聚合物自组装与动态超分辨成像的可聚合光开关荧光团
摘要: 单分子超分辨率显微镜已成为生命科学中原位观察纳米结构的标准成像工具,但该技术在聚合物科学中的应用探索较少。关键瓶颈在于缺乏可直接连接至聚合物链的荧光团及简便的共价偶联策略。本研究报道了一种基于二芳基乙烯的功能性光开关荧光团,其可通过共聚反应直接引入聚合物主链,从而显著简化标记流程——无需后续偶联反应或纯化步骤。将该荧光团选择性标记于特定聚合物后,我们实现了对不同纳米结构和化学组成的系列模型聚合物共混体系的超分辨率成像。由于每个荧光团平均可在亮态与暗态间多次切换,通过获取多组延时图像可观测溶剂蒸汽退火过程中聚合物共混物动态纳米结构的演化过程。这种通用化、简化的标记策略以及在天然条件下实现聚合物组装成像的能力,或将推动超分辨率显微镜在聚合物研究领域的广泛应用。
关键词: 二芳基乙烯、聚合物动力学、超分辨率显微镜、光开关荧光团、聚合物自组装
更新于2025-09-23 15:21:01
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光诱导调控含二芳烯共轭可逆共价交联聚合物网络的热阻性
摘要: 合成了一种含二芳烯共轭Diels-Alder加合物(DAE/DA)的交联剂,并将其应用于自由基聚合体系,制得可通过光照射可逆改变动态特性的聚合物网络。以甲基丙烯酸己酯和基于DAE/DA的交联剂进行自由基聚合,得到不溶且透明的聚甲基丙烯酸己酯网络,其交联点含有DAE/DA单元,加热时通过热诱导的逆Diels-Alder反应实现解交联。通过溶胀实验和拉伸测试证明了此类基于DAE/DA的聚合物网络中热解交联反应的光调控性,结果显示紫外-可见光照射下材料的耐热性和机械性能发生显著变化。
关键词: 耐热性、机械性能、聚合物网络、二芳基乙烯、光辐照、Diels?Alder加合物
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于含喹啉单元的光致变色二芳基乙烯的Hg<sup>2+</sup>比色及荧光化学传感器
摘要: 设计并合成了一种基于含喹啉单元的光致变色二芳烯的新型比色和荧光"开-关"化学传感器1O。该传感器1O在乙腈介质中能选择性、灵敏地检测Hg2+离子(其他竞争性金属离子共存条件下)。测得传感器1O与Hg2+的化学计量比为1:1,探针1O对Hg2+的检测限计算值为56.3 nM。此外,成功构建了具有四输入一输出功能的分子逻辑电路(通过紫外/可见光及金属响应行为实现)。ESI-MS光谱、Job图分析和1H NMR滴定实验均证实了1O与Hg2+间的结合行为。
关键词: 喹啉,逻辑电路,荧光,汞离子(Hg2+),比色法,二芳基乙烯,化学传感器,光致变色
更新于2025-09-22 17:59:46
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基于二芳基乙烯-罗丹明衍生物的新型多响应荧光开关,用于检测Hg2+及紫外/可见光
摘要: 本研究设计并合成了一种新型多响应荧光开关分子DTE-Pip-Rho 1O。该分子通过分子内哌嗪结构使螺内酰胺环的反应位点远离二芳基乙烯单元,不仅对Hg2?表现出高选择性和灵敏度,过程中还伴随明显的颜色变化(无色-粉红)和荧光"关-开"转变(暗橙色)。推测颜色变化源于Hg2?促进的罗丹明酰肼水解作用,因此该新分子可作为高选择性Hg2?比色及荧光化学传感器。测得其对Hg2?的吸光度和荧光检测限分别为1.15 μM和1.16 μM。形成的DTE-Pip-Rho 1O-Hg2?复合物还能通过FRET机制实现紫外/可见光响应的可逆荧光光开关功能,且该光开关体系展现出优异的抗疲劳特性与显著的抗光漂白能力。
关键词: 多响应性、荧光开关、二芳基乙烯、FRET机制、传感器、罗丹明
更新于2025-09-23 23:07:00