二茂铁基偶氮苯甲酸溶液的光化学和电化学行为木.PDF

华 南 理 工 大 学 学 报 (自然 科 学 版 ) 第 38卷 第 8期 JournalofSouthChinaUniversityofTechnology Vo1．38 NO．8 2010年 8月 (NaturalScienceEdition) August 2010 文章编号：1000—565X(2010)08—0007—05 二茂铁基偶氮苯甲酸溶液的光化学和电化学行为木 任碧野 张一 李崇清 刘新星 童真 (华南理工大学 材料科学研究所，广东 广州 510640) 摘 要：合成了一种新型的具有光活性和氧化还原活性的两亲性分子 一(11一二茂 铁基正十一烷氧基)偶氮苯甲酸 (FcAzCOOH)，采用元素分析 、核磁共振氢谱和傅里叶变 换红外光谱对产物进行了确认与表征．紫外一可见吸收光谱研究表明，FcAzCOOH在四氢 呋喃溶液中具有很好的光致异构行为．循环伏安行为研究表明，FcAzCOOH在N，N．二 甲 基 甲酰胺溶液中的电极过程为受扩散控制的可逆过程 ，紫外光照对 FcAzCOOH 的电化学 行为几乎没有影响． 关键词：偶氮苯；二茂铁 ；光化学；电化学 中图分类号：061 doi：10．3969／j．issn．1000-565X．2010．08．002 芳香族偶氮化合物在光照射下会发生可逆的反 课题组合成了一种新的非共轭 的二茂铁基偶氮苯分 式 一顺式 (trans—cis)及顺式 一反式 (cis—trans)异构 子一 ．(11一二茂铁基正十一烷氧基)偶氮苯 甲酸 化，在偏振光作用下可以发生分子取 向重排，因而偶 (FcAzCOOH)(见图1)，将其在 ZTO(纳米铟锡金属 氮类分子在光电信息材料领域有着巨大的应用潜 氧化物)玻璃基板上进行 自组装制备了一种新的功 力．二茂铁是具有夹心型分子结构和芳香性的高度 能单层，直接观察到了自组装单层 中偶氮苯基 团的 富电子体系．其热稳定性好，有 良好的反应活性，较 trans—cis及 cis—trans异构化及其对单层中二茂铁基团 易进行结构修饰，在大多数常见溶剂 中可经受可逆 的电化学行为 的影响 ．结果发现 FcAzCOOH 的 自 的单电子氧化还原，具有易受环境影响的可逆氧化 组装单层显示几乎可逆的光致异构活性，顺式异构化 还原行为．因此，以二茂铁为结构单元设计合成的氧 率可达 89％，且单层 中偶氮苯基 团的光致异构化可 化还原型化合物的研究十分活跃．二茂铁基偶氮苯 对二茂铁基团的电化学行为产生明显的影响，此结果 分子将二茂铁独特的氧化活性与偶氮苯的光活性有 对光可控电化学传感器的制备具有一定的参考价值． 机结合起来，有望成为具有独特的电化学、光化学行 COOH 为以及催化性能的材料 J． N 目前 ，对共轭型二茂铁基偶氮苯分子的研究表 。 明：二茂铁与偶氮苯基团电子能级间的相互作用使 得偶氮苯的光致异构行为不仅受到分子结构(问位 图 1 FcAzCOOH 的分子结构示意 图 Fig．1 Schematicdiagram ofFcAzCOOH molecularstructure 共轭或邻位共轭)的影响，而