对含有两个或多个以二芳基乙烯结构单元的光致变色化合物由于含有多个开关单元,在适合的条件下可以实现分步和多重的开关环过程,并伴随着多状态及多种颜色的变化,因此这类化合物未来有潜力成为多频可控记忆及数据存储的分子器件。然而,目前已研究的大部分含多个二芳基乙烯结构单元的化合物由于两开关单元间快速的能量转移而无法使相邻的分子开关单元都发生关环反应,从而无法实现分步和多重的关环反应并得到完全关环的产物。
福建物构所结构化学国家重点实验室陈忠宁研究组在分步和多重关环光化学反应研究方面取得重要进展。该研究组通过氧化还原活性Ru(dppe)2(dppe = 1,2-二(二苯基膦)乙烷)连接两个二噻吩乙烯基结构单元设计合成了钌(II) 双炔化合物DTE-C≡C-Ru(dppe)2-C≡C-DTE。研究发现在二个光致变色开关配体间插入钌(II)成功实现了分步和双重关环光化学反应。通过电化学氧化得到的氧化态2oo+也能发生双重关环反应。研究表明钌(II)化合物光化学反应量子效率高于相应的钌(III)化合物,且伴随钌(II)氧化为钌(III)关环吸收发生显著蓝移。随着关环反应的发生伴随着丰富的UV-vis-NIR的变化和光致变色性能的改变,且各种状态在合适的光电作用下能发生可逆相互转换。相关研究成果发表在美国化学会志上(J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 16059-16067)http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja3076204?prevSearch=%255BContrib%253A%2Bzhong-ning%2Bchen%255D&searchHistoryKey=.
该研究成果通过引入钌(II)/(III)到含两个分子开关单元之间,实现了高效率的分步和双重关环光化学反应。这些研究结果有助于实现多频可控记忆及数据存储。
(科技处供稿)