2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、分子光開關(guān)在信息技術(shù)、生物領(lǐng)域以及分子設(shè)備中具有非常重要的地位和應(yīng)用價(jià)值。而偶氮苯分子以其特殊的光化學(xué)物理性質(zhì),例如順式-反式光致異構(gòu)化以及雙穩(wěn)態(tài)的結(jié)構(gòu),在分子光開關(guān)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而,大多數(shù)偶氮苯分子光開關(guān)需紫外光照方能進(jìn)行光致異構(gòu)化反應(yīng),但是,紫外光會(huì)傷害生物細(xì)胞,且在細(xì)胞組織中的穿透能力較差。因此,設(shè)計(jì)可見光控偶氮苯分子光開關(guān)顯得極其重要。對(duì)平面反式偶氮苯分子的理論研究表明,第一激發(fā)態(tài)n→π木躍遷的最大吸收波長在可見光區(qū)域,

2、但是由于n→π*躍遷對(duì)稱禁阻,吸收峰難以檢測(cè)。Beharry等人在偶氮苯分子的四個(gè)鄰位引入甲氧基,實(shí)現(xiàn)了可見光控制的順反異構(gòu)轉(zhuǎn)變。受他們工作的啟發(fā),本論文首先遴選偶氮苯類化合物的理論計(jì)算方法,然后,對(duì)偶氮苯分子進(jìn)行模型化研究。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一系列鄰位四取代的含氮取代基的偶氮苯分子光開關(guān),并研究了它們的基態(tài)性質(zhì)和電子光譜。通過理論計(jì)算,對(duì)可見光控制的偶氮苯分子光開關(guān)的設(shè)計(jì)策略/規(guī)律總結(jié)如下:
  (1)當(dāng)反式偶氮苯分子平面結(jié)構(gòu)被

3、破壞,可見光區(qū)域內(nèi)的n→π水躍遷由對(duì)稱性禁阻轉(zhuǎn)變成對(duì)稱性允許。因此,通過在偶氮苯分子的四個(gè)鄰位引入大位阻取代基的方法,破壞反式偶氮苯分子的平面性,可增大在可見光區(qū)域內(nèi)的吸光度。
  (2)在鄰位引入具有給電子性質(zhì)的取代基(例如含氮、氧、硫的取代基)可使吸收波長紅移,增大順式-反式異構(gòu)體可見光區(qū)吸收峰之間的相對(duì)位移,以增加順-反異構(gòu)的轉(zhuǎn)換率。
  理論設(shè)計(jì)的新型偶氮苯分子光開關(guān)遵循上述規(guī)律,n-π*吸收帶均處于可見光區(qū)域內(nèi)(4

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