已经合成了具有氧化还原活性取代基如 N-
甲基吡啶鎓和
二茂铁的三
噻唑,并研究了它们的光致变色和电致变色行为。三
噻唑结构中两个侧向 N-
甲基吡啶鎓取代基的存在被证明不仅能有效诱导三
噻唑核的还原闭环,而且能有效诱导其氧化开环反应,从而导致第一个基于四亚芳基的转换充分发挥光
化学和电
化学的作用。此外,其开放和闭合形式之间氧化还原电位的大幅增加(700 mV)意味着触发环化所需的一部分光子能量以
化学势的形式存储,可用于其他工作。发现将第二个氧化还原活性单元(如
二茂铁)引入中心
噻唑基部分会抑制开关的光致变色,但不会抑制其氧化还原可转换性,相反,通过
二茂铁的氧化还原特性改善了开环反应单元。借助 DFT 计算分析开关在不同氧化态下的光学和氧化还原特性,以合理化不同的开关过程。