在科技日新月異的今天,有機(jī)功能材料中的應(yīng)激誘導(dǎo)響應(yīng)材料在數(shù)字技術(shù)、傳感器等領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。它可以快速響應(yīng)外部施加的刺激,如光、電壓、壓力、溫度、機(jī)械摩擦和pH。外界刺激對(duì)有機(jī)物質(zhì)的作用可以影響它們的內(nèi)部物理化學(xué)特性,如價(jià)態(tài)變化,扭曲手性,晶體/非晶之間的轉(zhuǎn)變,溶膠-凝膠之間的相變、超分子納米結(jié)構(gòu)非共價(jià)相互作用,進(jìn)而可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)在藥物輸送、柔性電子、應(yīng)力檢測(cè)、溫度檢測(cè)、pH檢測(cè)、免墨打印、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、污染物檢測(cè)和生物成像等方面的應(yīng)用。在本論文的第一個(gè)課題中,通過(guò)N-芳基硫代吖啶酮與重氮芴的Barton-Kellogg反應(yīng),成功地合成了苯基對(duì)位具有吸電子（Ph,NO₂,Br,F）及給電子取代基（H,MeO）的N-苯基芴基吖啶酮衍生物（Ph-FAs）。利用氮上的芳基取代基改變目標(biāo)分子體系的電子性質(zhì)。其中,對(duì)p-NO₂-C₆H₄-FA的折疊構(gòu)象和扭曲構(gòu)象進(jìn)行了晶體表征,進(jìn)而理解了從給電子吖啶部分到接受電子芴部分的電荷轉(zhuǎn)移。利用構(gòu)象間折疊/扭曲的構(gòu)象轉(zhuǎn)換,展示了機(jī)械變色、熱變色、蒸汽變色和質(zhì)子誘發(fā)變色的性質(zhì)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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圖１．３多色信號(hào)可逆調(diào)制的示意圖

?中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士論文???圖１．２顯示空間選擇性形狀恢復(fù)過(guò)程的照片－－在室溫下激光曝光四部分金納米顆粒負(fù)載??高聚物薄膜被依次從底部到頂部拉伸至完全形變。該薄膜負(fù)載了其自身重量３５０倍的重物。??近年來(lái)，與光致變色分子相似，具有光切割基團(tuán)的聚合物得到了廣泛的應(yīng)用（圖１．２）。??這些體系被推測(cè)是由于膠束化和解離體系的轉(zhuǎn)變而導(dǎo)致的。在近期的研宄中，有科學(xué)家以聚氧??化乙烯為引發(fā)劑，采用ＡＴＲＰ技術(shù)，熱敏和光敏親水嵌段共聚物聚（環(huán)氧乙烷）－苯并（乙氧基三（乙??二醇）丙烯酸酯－鄰硝基芐基丙烯酸酯）被合成。水溶液中膠束化／解離轉(zhuǎn)變對(duì)溫度變化和紫外輻??射的響應(yīng)被進(jìn)一步研宄了。在低溫下，嵌段共聚物在水分子中會(huì)溶解。在高于聚乙氧基三（乙??二醇）液晶丙烯酸酯的相變點(diǎn)溫度時(shí)，它會(huì)自組裝成聚合物膠束，以構(gòu)建膠束核心的熱響應(yīng)模??塊。ＰＥＯ模塊形成電暈分散會(huì)被動(dòng)態(tài)光觀察到。因此，膠束解離成觀察到ｕｎｉｍｅｒｓ。氣溫進(jìn)一??步升高再次引發(fā)膠束的重組（圖１．３）。??紫外??Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ－＾＾：可見(jiàn)光??冷卻｜加熱?冷卻ｕ加熱??圖１．３多色信號(hào)可逆調(diào)制的示意圖。由雜化二氧化硅納米粒子涂敷而成的熒光系統(tǒng)。所??述功能化納米顆粒內(nèi)的過(guò)程可以通過(guò)紫外線或可見(jiàn)光照射實(shí)現(xiàn)。此外，該方法還可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)??的效率熱致反應(yīng)性聚合物電刷的坍塌／膨脹。??幾十年來(lái)，從分子層面上的刺激誘導(dǎo)控制的運(yùn)動(dòng)廣泛吸引了化學(xué)家們的關(guān)注。從自然界中??１１／１５５??

?中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士論文???無(wú)數(shù)的動(dòng)態(tài)和類似機(jī)器的功能中得到啟發(fā)，人們開(kāi)發(fā)了許多策略來(lái)控制純合成系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)。??單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如在ＡＴＰ合酶和其他運(yùn)動(dòng)蛋白中觀察到的，仍然很難實(shí)現(xiàn)。目前的人工分子??馬達(dá)系統(tǒng)依賴于內(nèi)在的不對(duì)稱性或特定的化學(xué)轉(zhuǎn)化序列。Ｂｅｎ?Ｌ．?Ｆｅｒｉｎｇａ提出了另一種設(shè)計(jì)，??其中旋轉(zhuǎn)是由一個(gè)手性客體分子引導(dǎo)的，該手性客體分子能夠非共價(jià)結(jié)合到一個(gè)光響應(yīng)受體上??（圖１．４）。結(jié)果表明，旋轉(zhuǎn)方向受客體手性的控制，因此可以隨意選擇和改變。這一特性為??定向旋轉(zhuǎn)提供了獨(dú)特的控制，對(duì)分子機(jī)械的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義［５］。??Ｕ?％?射．??滬?ＷＺＶ３ＭＮＳ丨４?《ＶＨ／３?激ＮＳ１４??圖１．４手性底物在光開(kāi)關(guān)受體中誘導(dǎo)的單向旋轉(zhuǎn)。一種光化學(xué)和熱異構(gòu)化步驟的方案，??表明當(dāng)從平面（幻－異構(gòu)體（如雙硫脲受體（￡）－２）開(kāi)始時(shí)，光照射產(chǎn)生螺旋（ＰＭ２）＿２和（似）－（２）－２的??外消旋混合物。手性客體分子與受體的結(jié)合，如磷酸〇Ｓ）－３有利于形成這些螺旋（Ｚ）異構(gòu)體之一。??因此，提供（￡）－異構(gòu)體的反向光化學(xué)異構(gòu)化過(guò)程主要發(fā)生在最有利的（Ｚ）－異構(gòu)體，即??（ＰＨＺ）－２＠〇Ｓ）－３，導(dǎo)致凈單向旋轉(zhuǎn)。??１．１．２．?２電壓響應(yīng)智能材料??電致變色顯示器和人造肌肉的應(yīng)用。電活性化合物是一種對(duì)電壓刺激敏感的材料。在這種??材料上，電活性化合物很容易產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，從而在一種以上的氧化狀態(tài)下發(fā)生氧化還原轉(zhuǎn)??化，在每種狀態(tài)下產(chǎn)生靈活的顏色變化。電壓刺激氧化還原活性物質(zhì)在識(shí)別大氣中的有毒氣體??和蒸氣方面非常成熟。此外，電致變色材料由于其氧化還原性質(zhì)，其可以被施加電壓時(shí)電流的??可逆和恒定變化被


本文編號(hào)：2937040