光电双响应二茂铁基化合物的合成、性能与应用研究

Optical and electrical responsive compounds have attracted a great deal of attention for their potential application in information storage materials with the advantages such as low cost, diversified structures and flexibility. Azobenzene unit has unique optical responsive property for its ability to undergo the trans-cis isomerization upon irradiation. Ferrocene unit has stable and reversible redox propery during electrochemical process. The combination of azobenzene and ferrocene units can provide novel azobenzene and ferrocene-based compounds with special optical and electrical responsivities which have potential applications in high-density multistate imformation storage materials. In this project, a series of novel azobenzene and ferrocene-based compounds will be synthesized, and their novel preparation method and preparation route will be investigated. The optical and electrical responsivities of the resultant azobenzene and ferrocene-based compounds and the relationship between the structure and property will be studied. The achviements of the project will provide new method for synthesis of novel azobenzene and ferrocene-based compounds and optional compounds for multistate information storage materials. The achievements of the project will of great importance for the preparation of novel azobenzene and ferrocene-based compounds and the development of novel multistate information storage materials.

本项目拟探索新的合成路线和方法，合成系列新型含偶氮苯基和二茂铁基的光电双响应化合物；研究所得新型化合物的光响应性能和电化学响应性能，研究结构和组成对其光响应性能和电化学响应性能的影响规律；探索其用作光电双响应多态信息存储材料的可能性。在理论上，探索新的合成方法和路线，合成系列新型含偶氮苯基和二茂铁基的光电双响应化合物，研究其结构和性能的关系，丰富光电双响应化合物合成的理论；在应用上，为新型光电双响应多态信息存储材料的制备提供可选择的新型有机化合物，形成我国自主知识产权，使我国在该领域的国际竞争中占有一席之地。本项目既紧跟国际研究的最新动向，又有一定的超前和自己的特色，若有所建树对推进新型光电双响应化合物的合成及新型光电双响应多态信息存储材料的开发具有重要意义。

随着信息技术的快速发展，人们要处理和存储的信息量与日俱增，迫切需要具有更高存储密度的信息存储材料。传统的信息存储材料通常是基于二态存储的工作机理，即在外场（光或磁等）的作用下，从一种状态转变到另一种状态，从而实现对“0、1”两种可区分状态的存储。要实现高密度信息存储必须在传统的二态存储方法和信息存储材料的设计制备等方面有所突破。多态存储技术被认为是提高信息存储密度的一种有效手段，也是未来存储器的发展方向之一。有机化合物信息存储材料由于其结构多样、柔韧性好、成本低，并且容易通过结构设计引入多种响应基团，被认为是用于下一代多态信息存储器开发的理想材料。.本项目设计了新型含偶氮苯基和二茂铁基的光电双响应化合物及聚合物；确立了新型含偶氮苯基和二茂铁基化合物及聚合物的合成方法；合成了系列新型含偶氮苯基和二茂铁基化合物及聚合物；研究了所得含偶氮苯基和二茂铁基化合物及聚合物的电化学响应性能和光响应性能；探索了所得新型含偶氮苯基和二茂铁基化合物的可能应用；建立了可能的机理模型；本项目合成的光电双响应化合物及聚合物中二茂铁基团具有“氧化态”和“还原态”两种状态、偶氮苯基团具有“顺式结构”和“反式结构”两种状态，因此能在光电作用下实现四种状态的信息储存，在高密度信息存储方面有很好的应用前景。本项目对推进新型光电双响应化合物的合成及新型光电双响应多态信息存储材料的开发具有重要意义。