1,8-萘酰亚胺衍生物的合成、表征及电存储性能

王漪 贾南方 齐胜利 田国峰 武德珍

引用本文: 王漪,  贾南方,  齐胜利,  田国峰,  武德珍. 1,8-萘酰亚胺衍生物的合成、表征及电存储性能[J]. 物理化学学报, 2017, 33(11): 2227-2236. doi: 10.3866/PKU.WHXB201705221 shu
Citation:  WANG Yi,  JIA Nan-Fang,  QI Sheng-Li,  TIAN Guo-Feng,  WU De-Zhen. Synthesis, Characterization and Memory Performance of Naphthalimides Containing Various Electron-Withdrawing Moieties[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(11): 2227-2236. doi: 10.3866/PKU.WHXB201705221 shu

1,8-萘酰亚胺衍生物的合成、表征及电存储性能

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(51673017,21404005),江苏省杰出青年基金(BK20140006)和常州市科技计划项目(CZ20150001)资助项目

摘要: 本文以三苯胺结构作为电子给体,与三种接有不同吸电子基团的1,8-萘酐反应合成了具有电子给-受体结构的N-(4-三苯胺)-1,8-萘酰亚胺(NA-ATPA)、N-(4-三苯胺)-(4-氰基)-1,8-萘酰亚胺(NA(CN)-ATPA)和N-(4-三苯胺)-(4-硝基)-1,8-萘酰亚胺(NA(NO2)-ATPA),并对它们的结构进行了表征。利用紫外可见光谱、荧光发射光谱和循环伏安法对产物的光物理性能和电化学性能进行了测试,并测试了其存储行为,结果显示NA-ATPA表现出易失的静态随机存储行为(SRAM),NACN-ATPA表现出非易失的闪存型存储(Flash),NA(NO2)-ATPA表现出非易失只读型存储(WORM)。三种萘酰亚胺对存储行为中高导态的维持能力逐渐增强,其原因是引入的吸电子基团的吸电子性越强,其LUMO值和能隙值降低的越多,越利于电荷转移,形成更稳定的电荷转移络合物。另外,本文还对原料和产物的电子结构、分子轨道和能级进行了分子模拟计算,研究了三种化合物基态和激发态的差别,并对其电子转移过程进行了理论分析。

English

    1. [1]

      (1) Ling, Q. D.; Liaw, D. J.; Zhu, C.; Chan, D. S. H.; Kang, E. T.; Neoh, K. G. Prog. Polym. Sci. 2008, 33, 917. doi: 10.1360/972009-2398

    2. [2]

      (2) Gudeika, D.; Grazulevicius, J. V.; Volyniuk, D.; Butkute, R.; Juska, G.; Miasojedovas, A.; Gruodis, A.; Jursenas, S. Dyes and Pigments 2015, 114, 239. doi: 10.1016/j.jphotochem.2015.10.002

    3. [3]

      (3) Wang, Y.; Zhang, X.; Han, B.; Peng, J.; Hou, S.; Huang, Y.; Sun, H.; Xie, M.; Lu, Z. Dyes and Pigments 2010, 86, 190. doi: 10.1016/j.dyepig.2010.01.003

    4. [4]

      (4) Gudeika, D.; Grazulevicius, J. V.; Sini, G.; Bucinskas, A.; Jankauskas, V.; Miasojedovas, A.; Jursenas, S. Dyes and Pigment 2014, 106, 58. doi: 10.1016/j.dyepig.2014.02.023

    5. [5]

      (5) Ulla, H.; Raveendra Kiran, M.; Garudachari, B.; Satyanarayan, M. N.; Umesh, G.; Isloor, A. M. Optical Materials 2014, 37, 311. doi: 10.1016/j.optmat.2014.06.016

    6. [6]

      (6) Abdel, H. M. K.; Macgregor, K. A.; Odell, L. R.; Chau, N.; Mariana, A.; Whiting, A.; Robinson, P. J.; McCluskey, A. Org. Biomol. Chem.2015, 13, 8016. doi: 10.1039/c5ob00751h

    7. [7]

      (7) Huang, S.; Han, R.; Zhuang, Q.; Du, L.; Jia, H.; Liu, Y.; Liu, Y. Biosens Bioelectron. 2015, 71, 313. doi: 10.1016/j.bios.2015.04.056

    8. [8]

      (8) Jin, R. F.; Chang, Y. F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 2094. doi: 10.1039/c4cp04394d

    9. [9]

      (9) Chai, W.; Jin, R. J. Mol. Struct. 2016, 1103, 177. doi: 10.1016/j.molstruc.2015.09.023

    10. [10]

      (10) Gudeika, D.; Ivanauskaite, A.; Lygaitis, R.; Kosach, V.; Volyniuk, D.; Butkute, R.; Naumenko, A. P.; Yashchuk, V.; Grazulevicius, J. V. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2016, 315, 121. doi: 10.1016/j.jphotochem.2015.10.002

    11. [11]

      (11) Li, Y.; Qiu, Y.; Zhang, J.; Zhu, X.; Zhu, B.; Liu, X.; Zhang, X.; Zhang, H. Biosens Bioelectron. 2016, 83, 334. doi: 10.1016/j.bios.2016.04.034

    12. [12]

      (12) Bamesberger, A.; Kim, G.; Woo, J.; Cao, H. J. Fluoresc. 2015, 25, 25. doi: 10.1007/s10895-014-1494-9

    13. [13]

      (13) Payne, A. J.; Hendsbee, A. D.; McAfee, S. M.; Paul, D. K.; Karan, K.; Welch, G. C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 14709. doi: 10.1039/c6cp01596d

    14. [14]

      (14) Zhang, J.; Zhang, X.; Xiao, H.; Li, G.; Liu, Y.; Li, C.; Huang, H.; Chen, X.; Bo, Z. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 5475. doi: 10.1021/acsami.5b10211

    15. [15]

      (15) Zhang, J.; Li, G.; Kang, C.; Lu, H.; Zhao, X.; Li, C.; Li, W.; Bo, Z. Dyes and Pigments 2015, 115, 181. doi: 10.1016/j.dyepig.2015.01.002

    16. [16]

      (16) Li, W.; Guo, X.; Aili, D.; Martin, S.; Li, Q.; Fang, J. J. Membr. Sci. 2015, 481, 44. doi: 10.1016/j.memsci.2015.01.048

    17. [17]

      (17) Yue, Z.; Cai, Y. B.; Xu, S. J. Power Sources 2015, 286, 571. doi: 10.1016/j.jpowsour.2015.04.030

    18. [18]

      (18) Izawa, H.; Nishino, S.; Sumita, M.; Akamatsu, M.; Morihashi, K.; Ifuku, S.; Morimoto, M.; Saimoto, H. Chem. Commun. 2015, 51, 8596. doi: 10.1039/c5cc01709b

    19. [19]

      (19) Wei, S.; Zheng, C.; Liu, G.; Chen, B.; Pu, S. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2015, 48, 307. doi: 10.1016/j.jphotochem.2015.04.007

    20. [20]

      (20) Xu, Z.; Deng, P.; Tang, S.; Li, J. Mater. Sci. Eng. C Mater. Biol. Appl. 2016, 58, 558. doi: 10.1016/j.msec.2015.08.060

    21. [21]

      (21) Rani, B. K.; John, S. A. Biosens Bioelectron. 2016, 83, 237. doi: 10.1016/j.bios.2016.04.013

    22. [22]

      (22) Orojloo, M.; Amani, S. Talanta 2016, 159, 292. doi: 10.1016/j.talanta.2016.06.042

    23. [23]

      (23) Luo, Z.; Yin, K.; Yu, Z.; Chen, M.; Li, Y.; Ren, J. Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc. 2016, 169, 38. doi: 10.1016/j.saa.2016.06.022

    24. [24]

      (24) Feng, Y.; Li, D.; Wang, Q.; Wang, S.; Meng, X.; Shao, Z.; Zhu, M.; Wang, X. Sensors and Actuators B: Chemical 2016, 225, 572. doi: 10.1016/j.snb.2015.11.081

    25. [25]

      (25) Yordanova, S.; Temiz, H. T.; Boyaci, I. H.; Stoyanov, S.; Vasileva-Tonkova, E.; Asiri, A.; Grabchev, I. J. Mol. Struct. 2015, 1101, 50. doi: 10.1016/j.molstruc.2015.08.012

    26. [26]

      (26) Xu, S. Y.; Sun, X.; Ge, H.; Arrowsmith, R. L.; Fossey, J. S.; Pascu, S.I.; Jiang, Y. B.; James, T. D. Org Biomol Chem. 2015, 13, 4143. doi: 10.1039/c4ob02267j

    27. [27]

      (27) Shi, L.; Tian, G. F.; Ye, H. B.; Qi, S. L.; Wu, D. Z. Polymer 2014, 55, 1150. doi: 10.1016/j.polymer.2013.12.046

    28. [28]

      (28) Li, H.; Li, N.; Sun, R.; Gu, H.; Ge, J.; Lu, J.; Xu, Q.; Xia, X.; Wang, L. J. Phys. Chem. C. 2011, 115, 8288. doi: 10.1021/jp1111668

    29. [29]

      (29) Wu, H. C.; Zhang J.; Bo, Z.; Chen, W. C. Chem. Commun. 2015, 51, 14179. doi: 10.1039/c5cc05729a

    30. [30]

      (30) Wang, G.; Miao, S.; Zhang, Q.; Liu, H.; Li, H.; Li, N.; Xu, Q.; Lu, J.; Wang, L. Chem. Commun. 2013, 49, 9470. doi: 10.1039/c3cc44704a

    31. [31]

      (31) Ye, F. L.; Lu, C. J.; Chen, H. X.; Zhang, Y. H.; Li, N. J.; Wang, L. H.; Li, H.; Xu, Q. F.; Lu, J. M. Polym. Chem. 2014, 5, 752. doi: 10.1039/c3py00950e

    32. [32]

      (32) Zhuang, H.; Zhou, Q.; Li, Y.; Zhang, Q.; Li, H.; Xu, Q.; Li, N.; Lu, J.; Wang, L. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014, 6, 94. doi: 10.1021/am405000c

    33. [33]

      (33) Kim, H. D.; Yun, M. J.; Kim, K. H.; Kim, S. J. Alloy. Compd. 2016, 675, 183. doi: 10.1016/j.jallcom.2016.03.122

    34. [34]

      (34) Wu, L.; Wang, P.; Zhang, C.; He, J.; Chen, D.; Jun, J.; Xu, Q.; Lu, J. Chem. Asian J. 2016, 11, 102. doi: 10.1002/asia.201500842

    35. [35]

      (35) Kurosawa, T.; Yu, A. D.; Higashihara, T.; Chen, W. C.; Ueda, M. J. Polym. Eur. 2013, 49, 3377. doi: 10.1039/c3cc44704a

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  1
  • 文章访问数:  661
  • HTML全文浏览量:  44
文章相关
  • 收稿日期:  2017-04-24
  • 修回日期:  2017-05-12
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章