对于电色器件而言,可分离的可光聚合的pi-合寡合体
Christian B Nielsen1, Alex Angerhofer, Khalil A Abboud
1The George and Josephine Butler Polymer Research Laboratory, Department of Chemistry, Center for Macromolecular Science and Engineering, University of Florida, Gainesville, FL 32611, USA.
Journal of the American Chemical Society
|July 3, 2008
概括
研究人员为电色设备开发了三种寡合体系统. 烯/EDOT/烯 (TPEEPT) 系统显示出最有前途的,使可逆色彩切换,并形成了第一个基于寡合物的光模式电色装置.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机化学 有机化学
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 寡合体系统对于开发具有可调节性质的先进材料至关重要.
- 了解这些系统的结构,光学和电化学特性是它们应用的关键.
- 电色材料为动态显示器和智能窗户提供了潜力.
研究的目的:
- 合成和描述三个离散的寡合体系统:全烯 (T6),烯/烯 (TPTTPT) 和烯/EDOT/烯 (TPEEPT).
- 研究这些寡合体的结构,光学,电化学和光谱电化学性质及其氧化状态 (基离子,二离子,pi-dimer).
- 评估这些寡合物的潜力,作为电染色器件的阳极色彩材料,并演示一个光模式装置.
主要方法:
- 三个寡合体系统 (T6,TPTTPT,TPEEPT) 的合成和表征.
- 电化学和光谱电化学分析以确定氧化物种的氧化潜力和稳定性.
- 电子偏磁共振 (EPR) 谱学用于表征激素.
- 中性和氧化状态的光学表征.
- 用于固态应用的终端功能 (烯酸盐) 进行修改.
- 使用紫外线启动的交叉连接制造一个光模式的电色装置.
主要成果:
- 这三种寡合物都形成了稳定的基子 - - 阴离子,二离子和二极管.
- 与TPTTPT和T6相比,TPEEPT表现出更容易的基离子形成和较少的pi-dimerization,表明更多的局部电荷.
- TPEEPT显示出有前途的电色表现,可以在黄色,蓝色和透明状态之间进行可逆切换.
- 使用TPEEPT.实现了高对比率 (高达62.5%) 和快速切换时间 (颜色为2-5秒).
- 通过使用烯酸功能化的TPEEPT寡合物,成功制造了一种新型的光模式电色装置.
结论:
- 该研究成功地合成和表征了三种具有明显电化学和光学特性的新寡合体系统.
- 由于其稳定,可逆的颜色变化和有利的电荷定位,TPEEPT成为电色应用的非常有前途的材料.
- 首个基于寡合物的光模式电色装置的开发展示了通过量身定制的合成设计和加工来创建先进的功能材料和设备的潜力.
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Photochemical Electrocyclic Reactions: Stereochemistry
The absorption of UV–visible light by conjugated systems causes the promotion of an electron from the ground state to the excited state. Consequently, photochemical electrocyclic reactions proceed via the excited-state HOMO rather than the ground-state HOMO. Since the ground- and excited-state HOMOs have different symmetries, the stereochemical outcome of electrocyclic reactions depends on the mode of activation; i.e., thermal or photochemical.
Selection Rules: Photochemical Activation
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Thermal and Photochemical Electrocyclic Reactions: Overview
Electrocyclic reactions are reversible reactions. They involve an intramolecular cyclization or ring-opening of a conjugated polyene. Shown below are two examples of electrocyclic reactions. In the first reaction, the formation of the cyclic product is favored. In contrast, in the second reaction, ring-opening is favored due to the high ring strain associated with cyclobutene formation.


