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光色是光致变色的简称。光致变色化合物自发现伊始就引起了人们广泛的研究兴趣,而俘精酸酐类衍生物作为其中一类性质优良的有机光色材料得到了科学家的青睐。至今,各类取代基的俘精酸酐、俘精酰亚胺已经被合成出来,其光色性质也得到研究。但是不容忽视的一个问题是,俘精酸酐化合物中酸酐环部分具有极大的不稳定性,在水、醇、酸碱等溶剂中极易发生水解,因此,对酸酐环部分的改造对提高俘精酸酐的稳定性具有极大的意义。与以往合成俘精酰亚胺来提高俘精酸酐稳定性不同的是,在本课题的研究中,我们将目光投向了稳定性很好的羧酸基团和酯基团,合成了目前尚未见报道的俘精酸酯化合物,研究了其结构、稳定性及光色性质,并利用该化合物合成新型配合物。主要完成了以下三方面的研究工作: 1.利用stobbe缩合反应合成了一种目前尚未见报道的新型俘精酸酯化合物,3-(苯-亚乙基)-2-(4-吡啶亚甲基)俘精酸酯(FAA),并成功培养了该化合物的单晶(FAA)n(化合物1),利用X射线单晶衍射、PXRD、红外、核磁氢谱、TGA等手段对该化合物的结构进行表征,利用固体紫外可见吸收光谱和液体紫外吸收光谱研究了其光色性质。利用自然挥发法培养了该化合物的两个新型超分子化合物,[(HFAA)+Cl-]n(化合物2)、[(HFAA)+(NO3)-]n(化合物3),用X射线衍射技术、PXRD、IR、TGA等手段研究了其结构,利用液体紫外可见吸收光谱研究了其光色性质。结果表明,化合物2和化合物3均引入了吸电子阴离子基团,化合物2引入了氯离子,化合物3引入了硝酸根离子。化合物2和化合物3的晶体结构非常相似,与化合物1相比,由于引入吸电子基团而使得其晶体结构堆积更加紧密。 2.利用水热反应合成了一个Cd2+的配合物,[Cd(FAA1)(CO2)]n(化合物4),用 X射线单晶衍射技术、PXRD、IR、TGA等手段研究了其结构,利用固体紫外研究了其光色性能。研究结果表明,化合物4是由FAA和Cd2+通过配位键连接形成了漂亮的雪花形状的一维空心柱状结构,再通过弱相互作用力堆积形成三维的网络结构。化合物4只有一个独立的Cd2+金属中心,除了与配体FAA配位外,有趣的是与一分子的二氧化碳分子配位,并且配体FAA中酯基发生水解与分子中一个C=C发生亲电加成反应生成五元环内酯结构,记为FAA1。 3.利用水热反应合成了一个Zn2+的配合物,[Zn(FAA)2(H2O)2]n(化合物5),用 X射线单晶衍射技术、PXRD、IR、TGA等手段研究了其结构,利用固体紫外可见光谱研究了其光色性能。研究结果表明,化合物5具有一个独立的Zn2+金属中心,通过与FAA中吡啶环的N原子和羧酸基团上的O原子配位形成一维带状配位聚合物,带状的配位聚合物再通过弱相互作用力依次堆积形成二维、三维网络结构。