基于自由基的反应及新型发光和磁性材料的研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:thomson888
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本论文主要论述了三个方面的内容:不活泼芳烃的C-H键活化的研究进展,碳材料的研究进展和环糊精包合物的研究进展。在C-H键活化反应方面,我们发现金属钾在氧气中可催化苯C-H键活化和碘苯偶联生成联苯。金属钾不仅可以使C-I键断裂,还可以促使氯苯中C-CI键断裂和苯发生偶联反应。有趣的是,金属钾催化形成的相应偶联芳烃化合物可以原位去甲氧基,脱氯,去氰基。该反应的机理属于链状均裂芳香取代机理(HAS),金属钾提供给卤代苯一个电子,反应过程中出现环己二烯基自由基分子中间体,环己二烯基自由基分子中间体上的氢给予三线态氧形成联苯。   另一方面,我们报道了一种简单的氢化无定形碳的合成方法,金属钾催化碘苯促使苯自由基的形成,然后诱导苯原位转变为氢化无定形碳(a-C∶H),此碳材料我们用元素分析表征,主要含有C、H两种元素,通过XPS表征主要是C元素,红外光谱则可以看出有sp3杂化的CH2的对称和不对称峰、sp2杂化的CH2的对称和不对称峰谱带及C=C伸缩振动峰,拉曼光谱则显示有碳材料的G带和D带的特征峰存在,SEM谱图则表示该碳材料是彼此连在一起球状的。该无定形碳具有黄色的荧光发射性质和铁磁性性质。我们用简单的化学方法就合成出了氢化无定形碳材料,这为碳材料的合成提供了新的思路开辟了新的研究方向。   颜色可调和可以改变的有机材料在功能性发光材料研究和实际应用中是非常吸引人的领域。最后,我们报道了一种基于部分包合有机染料的β-CD包合物的新奇超分子磷光材料。在紫外光下,它们可以发射蓝色的磷光而且有着较高的磷光量子产率(9.4~25.9%)。然而纯的有机材料发射的是黄色和红色磷光,且磷光量子产率也较低为(1.2~1.7%)。部分包合有机染料的环糊精包合物样品显示了激发光响应的磷光颜色可调性,在紫外光下激发时,包合物发射的是深蓝色和蓝色磷光,而在可见光激发下发射的是绿光。如此高效能且激发相应的超分子磷光材料在有机电子和动态光功能材料中有着潜在的应用。
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