光致变色与电致变色材料

1、关于光致变色与电致变色材料现在学习的是第一页，共68页光致变色学的发展历史光致变色学的发展历史18671867年年FritscheFritsche首先发现了光致变色现象，但在随后的首先发现了光致变色现象，但在随后的 将近一个世纪的时间里，一直未受到重视。将近一个世纪的时间里，一直未受到重视。 二十世纪五十年代二十世纪五十年代 光致变色的概念由光致变色的概念由HirshbergHirshberg提出。提出。二十世纪七十年代二十世纪七十年代 第一本有关光致变色学的专著出版。在随后的第一本有关光致变色学的专著出版。在随后的 三十年里，光致变色学得到了迅速的发展。三十年里，光致变色学得到了迅速的发展。

2、二十世纪九十年代二十世纪九十年代 光致变色学的形成光致变色学的形成现在学习的是第二页，共68页 一光致变色学的定义、内涵、与前景 二主要光致变色体系 三激光光谱与瞬态过程研究 四有机光致变色学 与光子型信息存储 五主要相关专著现在学习的是第三页，共68页光致变色体系分类 有机光致变色体系 生物光致变色体系 高分子光致变色体系 无机光致变色体系 有机-无机复合体系 多功能集成体系现在学习的是第四页，共68页光致变色学的定义、内涵、与前景现在学习的是第五页，共68页 光致变色涵义光致变色涵义Ah /h B光致变色是指一个化合物光致变色是指一个化合物(A)，受到一定波长光照射时，受到一定波长光照射时

3、，可发生特定的化学反应，生成新的化合物可发生特定的化学反应，生成新的化合物(B)，由于结，由于结构的改变导致其吸收光谱发生变化。而在另一波长光构的改变导致其吸收光谱发生变化。而在另一波长光照射或热的作用下，又能回到原来的形式。照射或热的作用下，又能回到原来的形式。现在学习的是第六页，共68页现在学习的是第七页，共68页现在学习的是第八页，共68页现在学习的是第九页，共68页Chem-mathine现在学习的是第十页，共68页主要的有机光致变色体系 螺环化合物 吡喃类化合物 质子转移体系 俘精酸酐及其衍生物 双键的顺反异构化 二芳基乙烯类光致变色体系现在学习的是第十一页，共68页螺环化合物现在学

4、习的是第十二页，共68页现在学习的是第十三页，共68页现在学习的是第十四页，共68页吡喃类化合物现在学习的是第十五页，共68页现在学习的是第十六页，共68页质子转移体系现在学习的是第十七页，共68页现在学习的是第十八页，共68页俘精酸酐及其衍生物现在学习的是第十九页，共68页现在学习的是第二十页，共68页现在学习的是第二十一页，共68页现在学习的是第二十二页，共68页双杂原子杂环俘精酸酐双杂原子杂环俘精酸酐NOOOOR2R1RNNOOO12RNOOOONSOOO现在学习的是第二十三页，共68页现在学习的是第二十四页，共68页现在学习的是第二十五页，共68页EZAr=C6H5SeF1SeF2Se

5、F3ClC6H44CH3C6H44NSeArOOONSeArOOO现在学习的是第二十六页，共68页俘精酰亚胺俘精酰亚胺OON C H2C6H5NOA r现在学习的是第二十七页，共68页现在学习的是第二十八页，共68页新型二芳基乙烯类光致变色体系现在学习的是第二十九页，共68页2，5-二氢五员杂环体系二氢五员杂环体系 X=(CH2)n-,O,SorN-R,n=1or2 He1andHe2arethesameordifferentheteo-aryl.H eH e现在学习的是第三十页，共68页现在学习的是第三十一页，共68页激光诱导瞬态过程与反应机理研究 俘精酸酐光致变色机理 螺噁嗪的光致变色机理

6、 萘并吡喃的光致变色过程 光致变色化合物的酸致变色研究现在学习的是第三十二页，共68页双光子光致变色 Rentzepis 双激光光致变色（1989） 俘精酸酐的非线性效应与双光子吸收（2000） 飞秒激光诱导双光子光谱 现在学习的是第三十三页，共68页Rentzepis 双激光光致变色（1989）现在学习的是第三十四页，共68页现在学习的是第三十五页，共68页现在学习的是第三十六页，共68页新型二芳基乙烯和光致变色化合物双光子吸收特性研究1,2-二芳杂环基环烯（一）合成与结构现在学习的是第三十七页，共68页二芳杂环基乙烯类文献中的主要类型 He1和He2为芳杂环基，二者可以相同也可以不同。Me

7、CNMeHeHe12He21HeCNHe21HeHe21HeFFFFFFOOO现在学习的是第三十八页，共68页Design and Synthesis of Novel Diarylethenes X=O,S,N-R,-(CH2)n-, n=1,2 He1 and He2 are heterocycles R is aryl or alkyl HeHe现在学习的是第三十九页，共68页（二）合成路线合成路线当He为2-甲基吲哚基时，合成路线如下：NHNClCOCH2OCH2COClNNTiCl4/ZnNONMgBrMgBrMgBrCH3COCH2OCH2COCH3COCH3NCH3COCH2OC

8、H2CONCH3CH3CH3CH3C2H5MgBr(CH3)2SO4现在学习的是第四十页，共68页当He为甲基取代的噻吩基、甲基取代的苯并噻吩基、甲基取代的吡咯基或1，3-二甲基吲哚基时，合成路线如下：TiCl4/ZnHeHe+He-HOClCOCH2OCH2COClCOCH2OCH2CO现在学习的是第四十一页，共68页3,4-双取代二氢噻吩衍生物的合成现在学习的是第四十二页，共68页近两年我们还合成了以下蓝光敏感的二芳基乙烯化合物：现在学习的是第四十三页，共68页现在学习的是第四十四页，共68页(三)结果 现在学习的是第四十五页，共68页 （ 二） 新型蓝光敏感材料的 光致变色原理与紫外吸收

9、光谱 光致变色反应实例（图中的化合物）SOSUVVisOSS2503003504004505005506000.00.10.20.30.40.50.6VisUVVisUVAbswavelength(nm)双稳态吸收光谱（成色前后） 现在学习的是第四十六页，共68页（三）PMMA膜中的紫外吸收光谱360380400420440460480500-0.03-0.02-0.010.000.010.020.030.040.050.060.070.080.09VisUV光 密 度 值 变 化波 长 （ nm ）成色体的紫外吸收光谱现在学习的是第四十七页，共68页二，光致变色化合物的双光子吸收特性研究现在

10、学习的是第四十八页，共68页1998年，Marder等(Science) 编号 结构 TPA/nm (GM) 514 12 (8) 835(810) 1940 (3670) 975(945) 4400 (3700) 800 4501 1 6 6 9 9 1010 现在学习的是第四十九页，共68页1999年Marder等(Nature) D-DD-A-DA-D-A共合成了9个二苯乙烯类衍生物（as high as 1,25010-50cm4 s photon-1）现在学习的是第五十页，共68页2000年,Kim等(Chem.Mater.)合成了一些TPACS值比较大的化合物(1310-46cm4

11、 sphoton-1molecule-1) SSS现在学习的是第五十一页，共68页MeMeONOMeMeOMeBelfield and Fan et alTarget compound D-A Type =10.10-48 Cm4SMol. Photon-1 Cm-4 现在学习的是第五十二页，共68页2000年Belfield and Fan et al(SPIE)A. 双光子吸收原理 Type 1 Type 2 现在学习的是第五十三页，共68页B实验方法现在学习的是第五十四页，共68页The Result of “Z” Scan现在学习的是第五十五页，共68页 Two-Photon indu

12、ced Time-resolved spectra 现在学习的是第五十六页，共68页2000年10月 中科院感光所与中山大学 结构 值(10-50cm4 s Photon-1) 264,100282,700 245,500这是一类A-D-A或D-A-D型分子。Laser wavelength: 532 nmLaser pulse duration: T=10.00 nsLaser pulse focus area: S=1.964-03 cm2The concentration of sample: M=1.00e-02mol/l现在学习的是第五十七页，共68页有机光致变色学重要专著有机光致变

13、色学重要专著1 1，BrownBrown编著的编著的PhotochromismPhotochromism，197119712 2，DrrDrr和和Bouas-LaurentBouas-Laurent主编的主编的Photochromism:Photochromism: Molecules and Systems Molecules and Systems ，199019903 3，Mcardle Mcardle 主编的主编的 Applied photochromic Applied photochromic polymer systems polymer systems ，1993 1993 现

14、在学习的是第五十八页，共68页近期专著1“Organic Photochromic and Thermalchromic Compounds”. Chapter 4, pp.141-206, Fan etal., “Fulgide family compounds”. Edited by J. C. Crano and R. Guglielmetti, Plenum press, New York and London, 1999.2光化学基本原理与光子学材料科学樊美公等著，科学出版社，2000。3分子光化学与光功能材料科学樊美公，姚建年，佟振合等，科学出版社，2009.现在学习的是第五十九页

15、，共68页国家基金委国家“863”和“973”计划中国科学院明阳福J.C.Scaino,K.D.Belfield,C.Bone,W.M.Hung,P.M.Rentzepis金声姚思德张启元王河洲佟振合王佛松张光寅姚建年等现在学习的是第六十页，共68页谢谢各位的关注与支持谢谢各位的关注与支持现在学习的是第六十一页，共68页有机光致变色学与光子型信息存储 1, 可擦重写数字光存储 2， 彩色多层与高密度数字光存储 3，光致变色反应的非线性效应 与超分辨读出 4，双光子光致变色与体相三维光存储 5，平行图象存储与全息存储 6, 非破坏性读出变色学与信息存储现在学习的是第六十二页，共68页现在学习的是第六十三页，共68页现在学习的是第六十四页，共68页现在学习的是第六十五页，共68页光盘信息存储技术