基于吡啶基的二噻吩乙烯配位金属四苯基卟啉的设计合成及性能研究(3)
1.2 二芳基乙烯的概述
二芳基乙烯类化合物由于其热稳定性良好、耐疲劳性佳、响应时间快以及量子产率高等性能上的优势,被公认是这么多种类的有机光致变色化合物中最具有被开发成新一代光子存储介质可能性的光致变色材料[10][11]。但是，根据目前的研究进展来看，作为光信息存储材料的话这一类化合物目前还存在抗疲劳性差、光量子产率低以及记录信息在读取后遭到破坏这些关键问题极大地限制了有机光致变色材料在我们生活中的实际应用，也会阻碍光致变色信息存储技术的进一步发展，这一问题的解决是急迫的。所以，现在，为了解决其实用化的问题，人们把把研究的重点集中在如何提高化合物的抗疲劳性、热稳定性、光量子产率以及光谱响应范围等性能和实现光信息无损读取功能上。采用的研究手段主要是针对二芳基乙烯母体进行结构修饰或者微调，一般从以下两个方面入手[12][13]：一、在烯桥上引入不同的取代基或镶嵌上数目不同的多元环[14][15]；二、对烯桥两侧的芳基进行化学修饰、替换或者功能基团接枝[16][17]。
二芳基乙烯类化合物光致变色机理示意图
1.3 二芳基乙烯改性
1.3.1热稳定性的改善
令光致变色材料能够实现实际应用于光信息处理系统，光致变色材料的热稳定性是必须考虑的两个要点之一。在之前的大量探索专研过程中发现，一个体系中芳基的芳香化稳定能的大小是由二芳基乙烯类化合物的热稳定性决定的[18]，若分子的芳香化稳定能越小，其热稳定性就越好。噻吩是最为常用的取代芳基，因为它的芳香化稳定能较其它芳香化而言较小。Irie等人合成了一系列的二噻吩乙烯[19]，这些二噻吩乙烯的闭环体的甲苯溶液在80℃的环境中具有良好的热稳定性，另外含有马来酸酐烯桥[20]的二噻吩乙烯化合物晶体的开环体在300℃下仍然能够保持结构的稳定。相对于对称的二芳基乙烯而言，不对称二芳基乙烯化合物系热稳定性更好[21],所以，为了设计具有热稳定性的二芳基乙烯分子，引入芳香稳定能低的基团、双键两侧连有不同的芳基是非常重要的一点。含有吸电子基团的化合物其闭环体的热稳定性比较差，因为吸电子基团能够令光活性中心的C-C键的强度减弱[22]；在二噻吩乙烯的2-位上引入位阻较大的基团也会导致其热稳定性降低。