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水杨醛衍生物类希夫碱的制备及其光(热)致变色性质和密度泛函理论的研究认领

作者：

李光华

学位授予单位：

桂林理工大学

摘要：

光致变色和热致变色化合物在各种新型功能材料领域有着极大的应用价值，多年以来越来越多的受到关注。单独研究化合物的光致变色或热致变色的课题比较多，同时研究光致变色和热致变色性能的并不多见。因此合成具有光致变色和热致变色性能的化合物，通过紫外光谱和荧光光谱对其变色机理进行研究讨论具有重要意义。　　一、利用分步法和溶剂热法分别合成了间氨基苯甲酸缩3，5-二氯水杨醛(HSI)、间氨基苯甲酸缩3，5-二溴水杨醛(HS2)、对氨基苯甲酸缩3，5-二溴水杨醛(HS5)等三种水杨醛衍生物类单希夫碱和乙二胺缩3，5-二氯水杨醛(HS3)、乙二胺缩3，5-二溴水杨醛(HS4)两种水杨醛衍生物类双希夫碱以及对氨基苯甲酸缩2-羟基-1-萘甲醛单希夫碱(HS6)等六种水杨醛衍生物类希夫碱及特殊的有机物(HS7)和两种金属配合物(MS1，MS2)共三种单晶;通过红外、质谱、核磁氢谱、元素分析和X射线单晶衍射等常规手段进行了表征;通过紫外可见和荧光分光光度计对六种希夫碱进行了光谱分析;通过TG/DTG曲线图进行了热稳定性分析。　　一、在365 nm紫外灯照射下，在DMF溶剂里测定了紫外可见光谱和荧光光谱研究了六种水杨醛衍生物类希夫碱的光致变色性，还探讨了溶剂效应和过渡金属离子等对光致变色的影响并很好的证明了光致变色现象的存在。实验结果表明HS1、HS2、HS3和HS4都具有较好的光致变色性，而HS5、HS6具有一般的光致变色性。通过对紫外最大吸收峰或荧光最大发射波长对紫外灯照射时间的线性关系我们可以明显看出荧光光谱比紫外可见光谱更能表现出更好的线性关系。实验证明溶剂对光致变色性影响较大，普遍在DMF溶剂中具有最佳的光致变色性。　　三、同样利用紫外可见光谱和荧光光谱考察了六种水杨醛衍生物类希夫碱在恒温和升温情况下的热致变色性。结果表明HS1、HS2具有很好的热致变色性;HS3、HS4具有一般的热致变色性;HS5、HS6则具有较差的热致变色性。荧光光谱与温度变化的线性关系比紫外可见光谱与温度变化的线性关系好。它们在恒温条件下的热致变色性不是很明显，说明温度对它们的变色现象起到关键作用。　　四、利用高斯软件在PC机上对六种水杨醛衍生物类希夫碱分子结构进行了几何优化，并进一步进行计算得到了如分子的最高占据轨道(EHOMO)，最低空轨道(ELUMO)，偶极矩(μ)，总能量(ERB+HF-LYP)，零点能(ZPE)，标准焓(Hθ)，标准自由能(Gθ)，恒容热熔(Cvθ)，标准熵等等(Sθ)等量子计算化学的基本参数;得到了详细的键长及键角等重要分子结构参数;还通过其它计算得出了分子的Mulliken净电荷分布和分子的前线轨道情况及原子轨道对分子轨道的贡献等重要数据。

摘要译文

关键词：

光致变色; 热致变色; 密度泛函理论; 水杨醛衍生物; 希夫碱; 荧光光谱; 溶剂热法

学位年度：

2012

学位类型：

硕士

学科专业：

化学工艺

导师：

丁国华

中图分类号：

O625.632;O641.121;TB34[功能材料⑨];O641.4[络合物化学（配位化学）]

学科分类号：

070304[物理化学];070308[能源化学];081704[应用化学];081706[分子化工]

D O I：

10.7666/d.y2095784