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二噻吩乙烯机光光致致变色化合物具有优异的特性,因此被研究人员认为是最可能实用的有机光致变色材料。为了调节其光致变色性质,常用的方法是使用二噻吩乙烯分子作为配体,通过引入金属反离子进行配位应,生成具有多种结构的金属配合物。金属离子的引入不仅可以调节光致变色性质,如调节最大吸收波长,增强光反应转化率,缩短光反应时间等;还可以赋予配合物新的多功能特性,如光致发光、分子/离子识别、光致电性/磁性、光致气体吸附-解吸附等。本文以1,2-双-[2’-甲基-5,-(4"-苯腈)-3,-噻吩]全氟环戊烯(BM-4-CP-3-TP或Lo)的闭环结构closed-BM-4-CP-3-TP(Lc)为配体,选用三种具有不同配位能力阴离子的银盐:三氟甲基乙酸银(AgCF3COO),三氟甲基磺酸银(AgCF3SO3)和四氟硼酸银(AgBF4),分别合成了三种光致变色银配合物(配合物1、配合物2和配合物3),并通过红外光谱(IR)、元素分析(EA)、核磁共振氢谱(1HNMR)和质谱(MS)对合成的三种配合物的结构进行了分析和表征。研究了 Lo和Lc在液相中摩尔吸光系数、开/闭环反应转化率及光化学反应动力学过程,并通过紫外-可见光谱分别研究了三种配合物在液相、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜相和固相中的光致变色性能和在PMMA相的疲劳性质,最后运用三电极法对配体及配合物进行循环伏安曲线测试,研究了配体及配合物的电化学性质。本文所得主要结论如下:(1)通过闭环体Lc和开环体Lo的紫外-可见光谱计算出Lc的摩尔吸光系数εc=1.07×104 L·mol-1·cm-1,开环体Lo的摩尔吸光系数εo=5.17 × 103 L·mol-1·cm-1,开环反应转化率为85.2%,闭环反应转化率为48.3%。(2)分子反应动力学研究表明,用恒定强度的光照射时,clcosed-BM-4-CP-3-TP在四氢呋喃溶液中的开环反应属于一级反应动力学过程,BM-4-CP-3-TP在四氢呋喃溶液中的闭环反应符合零级反应动力学过程。(3)紫外-可见光谱分析表明,配合物在四氢呋喃溶液和PMMA薄膜相中均具有良好的光致变色性质;配合物在PMMA薄膜相中的疲劳测试表明,3种配合物均具有良好的耐疲劳性,进行20个可逆开环-闭环反应循环后,吸光度无明显变化。(4)固相紫外-可见光谱分析表明,配合物1-3均具有可逆的光致变色性质,银离子的引入并未阻止配体的可逆光异构化反应。与配体相比,三个配合物在可见区的最大吸收波长变化不大,配合物1和2的光反应时间缩短。(5)电化学测试和计算表明,配体及配合物的开环态比对应的闭环态具有更高的氧化电位,不同阴离子构建的配合物能级差不同,以中等配位能力阴离子合成的配合物2能极差最小。