吡喃羟丙基纤维素的合成与光响应性研究

摘要：

以N,N'-二环己基碳二亚胺/4-二甲氨基吡啶(DCC/DMAP)为催化体系,在四氢呋喃溶剂中,常温下1'-(3-羧乙基)-3',3'-二甲基石-硝基螺[吲哚啉-2,2[2H]吲哚啉苯并吡喃](SPCOOH)与羟丙基纤维素(HPC)发生酯化反应,合成了螺吡喃羟丙基纤维素SP-HPC.通过改变SPCOOH与HPC的重量比,可以制备含有不同螺吡喃(SP)取代度(DSsp)的SP-HPC.当SPCOOH/HPC为1.5时,DSsp达到最大值1.08.SP-HPC溶解在THF中,经紫外光照射后,闭环的SP逐渐开环转变为部花菁式(MC)大共轭结构,溶液由无色逐渐变为深紫色;当溶液又置于完全黑暗环境时,开环的MC又逐渐闭环回复到SP形式,溶液又变为无色.溶液中的SP-HPC显示了快速可逆的紫外光响应特性.由于SP基团的疏水性,使得SP-HPC在水溶液中自组装为球形胶束.SP-HPC胶束显示了光响应性,闭环形式的SP吸收紫外光转变为开环形式MC,MC的大共轭结构导致基团间发生更紧密地堆叠,促使球形胶束收缩.SP-HPC固体膜显示了可逆的紫外光响应性,但是MC转化为SP的光响应速度比由SP吸收能量转化为MC的速度慢得多.

关键词：螺吡喃、羟丙基纤维素、酯化反应、胶束、光致变色

资助基金：国家自然科学基金基金号 51473174,51103017,51003108和广西自然科学基金项目项目号 2014GXNSFAA118042资助项目.

在线出版日期：2017-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1669-1677