光致变色吡唑啉酮衍生物的合成及变色机理研究

有机光致变色材料由于其具有优良的物理化学特性及广阔的应用前景，一直是光化学领域的研究热点。本项目拟通过分子设计和结构修饰，制备在固态或晶态下具有良好光致变色性能的吡唑啉酮衍生物；通过引入激光照射双光子吸收技术，利用有机材料对双光子可以产生吸收，并且材料吸收双光子后在激发态会发生光物理和光化学反应，进而诱导有机光致变色化合物发生变色反应的特性，选择在晶态中具有良好光致变色性能的化合物并培养其单晶，使用皮秒脉冲激光照射单晶样品，采用X射线单晶结构分析研究变色前和变色后的分子结构，揭示有机光致变色材料的变色机理，从而为人们设计合成具有良好性能的光致变色材料和该类材料在高技术领域的开发应用提供重要理论依据。

有机光致变色材料因其在高科技领域的潜在应用而受到人们的广泛关注。吡唑啉酮类光致变色化合物是一类新的有机光致变色化合物，该类化合物的突出优点是在粉晶状态下具有可逆的光致变色性能，而固态下变色又是实现材料应用的关键。因此，对该类材料进行深入的分析研究将促进有机光致变色材料的进一步应用开发。本项目主要利用单晶结构分析、红外和光电子能谱对吡唑啉酮类光致变色化合物变色前和变色后的分子结构进行研究，并首次获得了变色后的晶体结构，变色前后分子结构中的碳氧键长由1.249 Å变为1.235 Å，键长变短0.014 Å，在分子结构层面上阐明了该类化合物的光致变色反应机理。