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简答题阐述色素的光致变色机理及其应用。
  • 有机光致变色色素的种类根据变色机理划分:
    1.由共轭链变化导致变色的光致变色色素
    这类色素分子经光激发,其化学结构因电荷转移发生变化,导致化合物由无色变为有色,或由有色变为无色,颜色的变化较明显。
    2.由顺-反式结构变化引起变色的光致变色色素
    这类分子吸收光能量后可使分子构造由顺式向反式或由反式向顺式转化,同时使分子的颜色发生变化,色差往往不大但可区别,这类色素的化学类别有硫靛类、偶氮类等。
    3.由分子内质子转移产生颜色变化的光致变色色素
    这类分子在光照下会发生分子内质子的转移,使得分子的颜色由无色或浅黄色变为橙红色,如席夫碱类、占吨类化合物。
    4.由开环-闭环反应引起变色的光致变色色素
    这类分子在光照下会发生分子内开环-闭环反应,它们通常具有良好的热稳定性。如俘精酸酐类、二杂芳乙烯类、二甲基芘类化合物等。
    5.由加氧-脱氧反应引起变色的光致变色色素
    这类色素一般为芳香稠环类化合物,它们在氧的作用下,经一定波长的光照射,稠环内会形成过氧桥构造,经另一波长光照射又会失去氧,回复原状,在此过程中伴随着颜色的改变。这类化合物大多具有荧光和光致变色的双重特性。
    6.由光氧化-还原反应引起变色的光致变色色素
    三芳二吡嗪醌经光化学还原反应,其中的羰基会转变成羟基,在此过程中伴随着颜色的变化,由原先的黄色转变成绿色。
    7.由均裂反应引起变色的光致变色色素
    四氯萘酮分子受光照发生键的均裂,产生了一个橙色的三氯萘氧自由基和一个氯自由基,这个反应是可逆的。
    光致变色色素可以用来制得光致变色油墨;将光致变色色素加入透明树脂中,制成光变色材料,可以用于太阳眼镜片、服装、玩具等等。
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