论文部分内容阅读
席夫碱类化合物以其独特的光致、热致变色行为和在发光材料、抗炎、杀菌等方面的广泛应用引起了众多化学家的关注。目前，对席夫碱衍生物的研究主要集中在化合物的合成、表征以及光致变色等方面，对其电化学性质的研究较少。因此，研究这类功能性有机化合物的电化学性质具有重要的理论和实际意义。本实验室合成了五种带有不同取代基的水杨醛缩芳胺类席夫碱(S1-S5)，在其结构、光致变色、热致变色以及LB膜状态的光谱性质研究的基础上，本论文采用循环伏安法对这几种席夫碱功能有机分子的电化学行为及其可能的电极反应历程进行了探索，为研究席夫碱的电致变色性质做了基础性的工作，主要内容如下： 一、采用循环伏安法探索五种水杨醛缩芳胺席夫碱S1-S5在溶液状态的电化学行为。实验结果表明，在金电极上，各种溶剂中，均未能得到很好的电化学响应；于是改用玻碳电极做工作电极，在无水乙醇溶液中玻碳电极上，较好的实现了席夫碱的电化学还原，但还原电位较负，表明席夫碱在溶液状态较难还原。 二、深入探索这五种席夫碱功能有机分子在无水乙醇溶液中玻碳电极上的电化学还原行为。实验结果表明：S1-S5在无水乙醇溶液中玻碳电极上于较负电位下均能够被还原，并且反应过程是由席夫碱分子向电极／溶液界面扩散控制的不可逆过程，水杨醛的苯环上带有吸电子或供电子取代基有利于-CH=N-基团的还原，还原电位随扫描速度加快负移，多次连续扫描实验表明电化学还原产物在电极表面没有发生聚集现象。 三、由于席夫碱-CH=N-基团的电化学还原历程是一个双电子双质子的过程，还原过程伴随着H~+的参与，因此，进一步研究了S1-S5在pH值为2～11的B-R缓冲溶液中的电化学行为，探索氢离子浓度的改变对-CH=N-基团电化学行为的影响。实验结果表明，S1-S5在pH＜7的条件下不易溶解，排除了S1-S5在水溶液中解离的可能。在pH值为7～11的B-R缓冲溶液(含30％ V／V无水乙醇)中，对S1-S5的循环伏安扫描结果表明，在B-R缓冲溶液中峰形更明显，峰宽变窄，还原电位正移，峰对称性明显比在无水乙醇溶液中好，表明在缓冲溶液中-CH=N-基团更易被还原。还原电位随pH值增大负移，表明还原过程中消耗质子。根据实验结果以及文献对席夫碱还原机理的研究结果，推断了S1-S5在玻碳电极上电化学还原的反应机理。