具有单一和多元光致变色单元的树枝状大分子的设计合成与光物理性能研究

设计合成新型的二芳乙烯型树枝状光致变色大分子化合物。利用经典的偶联反应，分别在树枝状大分子的"核"、"枝"和"叶"中分别植入二芳乙烯型光致变色单元。通过巧妙的分子设计，分别合成具有单一和多元二芳乙烯型光致变色单元的树枝状大分子化合物。研究二芳乙烯型光致变色单元在树枝状大分子中的光致变色性能及其在树枝状大分子中所处位置的关系，研究如何保持二芳乙烯型光致变色单元在树枝状大分子中的光致变色活性以及获得较高的量子效率、热稳定性和耐疲劳性。最终获得结合了光致变小分子与光致变色聚合物两者优点的二芳乙烯型树枝状光致变色大分子化合物，使得在器件加工上可以避免在使用小分子时所必须的苛刻的加工条件。对设计合成的分子用计算软件(Material Studio)进行相关的计算模拟，探索其中的规律性，尝试结合模拟计算进行理论解释。

本项目以整合光致变色单元的树枝状大分子为研究对象，利用经典的偶联反应把二芳乙烯型光致变色单元引入到一系列树枝状大分子中。二芳乙烯光致变色单元分别被引入到树枝状大分子的核心和树枝位置。对光致变色活性起重要影响因素的是目标树枝状分子吸收光谱是否覆盖光致变色波长。由于引入数量较多的噻吩环而导致吸光谱变宽，覆盖光致变色单元变色波长而导致光致变色活性丧失。反之则光致变色活性保持。全噻吩型的树枝状分子的吸收光谱变宽现象最为突出。以三苯胺为核心并整合了二芳乙烯光致变色单元的星型分子的吸收没有覆盖光致变色单元的变色波长而能够保持光致变色单元的光致变色活性。一系列含有相同以及不同光致变色单元二聚体的合成与测试结果进一步证明了吸收光谱覆盖光致变色单元变色波长对光致变色活性的影响。对所合成的目标化合物在计算软件(MaterialsStudio)平台上进行几何构型，前线轨道和电子云密度分布的最子计算分析。