化學(xué)功能ppt課件-展示頁
2025-05-15 12:13本頁面
【正文】 此 ， 有人提出將此化合物用在分子電子學(xué)的光存儲器上 。著色性變化少到可以忽略不計的程度 ，只在吸收光譜上稍有差異 。 對光致變色現(xiàn)象主要應(yīng)該著眼在可見光部分的變色上 ， 但也不一定局限于可見光 ， 只要能進(jìn)行光譜的識別 ， 也就可以考慮功能化的問題 。 ? h?(?1) ? A B ? h?(?2)或熱 ? 在 A和 B中 ， 至少有一方在可見光區(qū)是具有吸收譜帶的有色物 ， 并經(jīng)波長 λ 1和λ 2的光照射 （ 或熱 ） ， 能發(fā)生可逆性變化 。 首先考慮的是光敏材料 。 由光或熱的作用引起的異構(gòu)化反應(yīng) ， 其逆反應(yīng)也有很多實例 。 除感光樹脂之外 ， 安息香還應(yīng)用于光固化性油墨和涂料等 。 用光照射高分子側(cè)鏈上導(dǎo)入重氮醌的化合物 ， 則重氮醌基與水反應(yīng)最后生成羧酸基 ， 可溶于堿性水溶液 。從此 ， 在集成電路或印刷電路線路板等精細(xì)加工技術(shù)上 ， 感光樹脂擔(dān)任了重要的角色 ， 對其后許多感光樹脂的開發(fā)起了推動作用 。 將生成的聚乙烯醇肉桂酸酯用光照射 ， 則由于向不同主鏈導(dǎo)入的肉桂?；亩鄯磻?yīng) ， 引起高聚物交聯(lián)化 ， 使其溶解度下降 。 開展光功能材料的研究 ， 當(dāng)然應(yīng)該首先掌握有機(jī)光化學(xué)反應(yīng) 。 ? 低分子的光感應(yīng)基在高分子中將如何發(fā)生反應(yīng) ， 表現(xiàn)出何種物性和功能 ， 最重要的在于要抓住高分子場和高分子效應(yīng)的特點 ， 按照功能材料的要求 ， 靈活運用這些物質(zhì)的組成進(jìn)行分子設(shè)計 。 ? 光發(fā)色團(tuán)一方面是吸收光能的窗口 ， 同時在多數(shù)情況下 ， 也可以說是參與下一步光反應(yīng)的光功能材料的核心部分 ， 在這種場合 ， 也稱之為光感應(yīng)基或感光基 。 為適應(yīng)各種不同需要 ， 當(dāng)前研究開發(fā)的感光性功能材料： ? 1） 感光性樹脂 （ 光致抗蝕劑 ） ； ? 2） 光記錄 、 光顯示材料 （ 光色材料 、 光致發(fā)光等 ） ； ? 3） 光導(dǎo)電和光電轉(zhuǎn)換材料； ? 4） 光能存儲材料 （ 蓄熱 、 光學(xué)機(jī)械 ） ； ? 5） 光感應(yīng)性化學(xué)材料 （ 通過離子輸送和分子識別 ，進(jìn)行分離和分析 ） ； ? 6） 其它 （ 高分子光敏劑和紫外線吸收劑等 ） 。第三章 具有化學(xué)功能的高分子材料 ? 化學(xué)功能高分子材料是一類具有化學(xué)反應(yīng)功能的高分子材料 ， 它是以高分子鏈為骨架并連接有化學(xué)活性的基團(tuán)構(gòu)成的 。 第一節(jié) 感光材料 ? 所謂感光功能 ， 是指材料吸收光能之后 ， 在分子內(nèi)或分子間產(chǎn)生化學(xué)或物理的變化 ， 這種變化顯示出功能的作用 。 ? 在實際材料中 ， 把光吸收時直接參與吸收的單元 ―― 發(fā)揮作用的原子團(tuán) ， 稱為光發(fā)色團(tuán)（ chromophores） 。 ? 在感光性高分子材料中 ， 光感應(yīng)基 （ C）的導(dǎo)入 ， 有圖 3－ 1所示的幾種形式 。 ( a ) 主鏈導(dǎo)入型 ( b ) 側(cè)鏈導(dǎo)入型 ( c ) 混合型 C C C C C ＋ C圖 3 － 1 感光高分子的組成一、感光材料的功能基礎(chǔ) ―― 光化學(xué)反應(yīng) ? 對有機(jī)化合物的光化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的大量研究 ，是從五十年代到六十年代開始的 ， 其后便迅速發(fā)展起來 ， 現(xiàn)在對于許多有機(jī)化合物的詳細(xì)反應(yīng)機(jī)理已經(jīng)搞清 ， 并達(dá)到了系統(tǒng)化 。 1） 環(huán)化加成二聚反應(yīng) ? 用光照射肉桂酸結(jié)晶則生成二聚物 ， 將肉桂酸導(dǎo)入可溶性線型高聚物 （ 如聚乙烯醇 ） 的側(cè)鏈 。 ? 經(jīng)光照射使特定圖象成象 ， 再用溶劑顯象 ， 就可以形成有高分子被膜的圖象 。 2） 消去反應(yīng) ? 在可溶性高聚物中加入雙疊氮化合物 ， 經(jīng)過光照射使疊氮基 （ N3） 分解 ， 產(chǎn)生的活性中間體氮賓與高聚物反應(yīng)并交聯(lián)化 ， 則成為與聚乙烯醇肉桂酸酯相同的感光性樹脂 。 3） 斷鏈反應(yīng) ? 安息香是經(jīng)光照射能生成游離基而被稱為光聚合引發(fā)劑的一例 ， 是在帶不飽和基的高分子或光聚合性單體中混入低聚物 ， 從而引起光聚合的物質(zhì) 。 4） 異構(gòu)化反應(yīng) ? 所謂異構(gòu)化反應(yīng) ， 是指組成反應(yīng)物和生成物的原子不變 ， 而只生成結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì) （ 結(jié)構(gòu)異構(gòu)體 ） 的反應(yīng) 。 特別是利用可逆的光異構(gòu)化反應(yīng) ， 可以設(shè)計出各種光功能性材料 。 所謂光致變色現(xiàn)象 （ photochromism） ,是經(jīng)光照射而發(fā)生的一種可逆的變色現(xiàn)象 。 這種物質(zhì)具有光記錄和顯示材料的功能 。 ? 苯萘酮化合物的光可逆反應(yīng) ， 是在相鄰位置的氧原子上通過氫的轉(zhuǎn)移進(jìn)行的 。 但是如果借助高分辨率的單色光照射和吸收光譜 ，就可以識別 ， 并且有可能得到良好的響應(yīng)速度 。 二 、 光功能材料的分子設(shè)計 ? 為考察對光功能材料進(jìn)行分子設(shè)計的指導(dǎo)原則 ，現(xiàn)舉出在光化學(xué)反應(yīng)和化合物的結(jié)構(gòu)以及
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