Spontaneous Isomerization of a Hydroxynaphthalene-Containing Spiropyran in Polar Solvents Enhanced by Hydrogen Bonding Interactions

异构化 螺吡喃 汞菁 化学 光化学 部分 氢键 溶剂化 光致变色 溶剂 分子 离域电子 立体化学 有机化学 催化作用
作者
Yasuhiro Shiraishi,Shunsuke Takagi,Keiichiro Yomo,Takayuki Hirai
出处
期刊:ACS omega [American Chemical Society]
卷期号:6 (51): 35619-35628 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acsomega.1c05400
摘要

The synthesis of spiropyran dyes exhibiting solvent-driven isomerization even in the dark condition is an important subject for the design of optical materials. A conventional synthesis strategy involves the conjugation of indoline moieties with electron-deficient aromatic moieties. Herein, we report that a spiropyran conjugated with a hydroxynaphthalene moiety (1) is a new member exhibiting solvent-driven isomerization, even bearing an electron-donating -OH moiety. The dye exists as a colorless spirocyclic (SP) form in nonpolar media. It, however, shows a blue color in polar media, especially in aqueous media, due to the formation of ring-opened merocyanine (MC) forms, where the isomerization terminates in 10 s even at room temperature. The spontaneous SP → MC isomerization originates from the MC forms stabilized by the highly delocalized π-electrons on the hydroxynaphthalene moiety. The solvation in polar media and the hydrogen bonding interaction with water molecules decrease the ground-state energy of the MC forms, triggering spontaneous isomerization. The dye exhibits two MC absorption bands assigned to the trans-trans-cis (TTC) and cis-trans-cis (CTC) isomers. The absorbance of the CTC band increases more significantly with an increase in the water content, and the increase exhibits a linear relationship with a hydrogen-bond donor acidity of solvents. The phenolate oxygen of the CTC form has larger hydrogen-bond acceptor basicity, resulting in stronger stabilization by the water molecule.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
乐乐的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
慕青的应助被rzxhygr采纳,获得10
刚刚
刚刚
ISSING发布了新的文献求助30
1秒前
Firsterchao的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
Firsterchao的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
Orange的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
深情安青的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
华仔的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
乐乐的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
坚强冰枫的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
情怀的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
丘比特的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
华仔的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
zxy完成签到,获得积分10
2秒前
领导范儿的应助被爱听歌大狼采纳,获得10
2秒前
Firsterchao的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
buaichifanqie完成签到,获得积分10
4秒前
wanci的应助被Kiki采纳,获得10
5秒前
XTT发布了新的文献求助10
6秒前
强健的面包的应助被Jeff采纳,获得50
6秒前
7秒前
脑洞疼的应助被夤夜采纳,获得10
7秒前
7秒前
anavae发布了新的文献求助10
8秒前
树懒完成签到 ,获得积分10
9秒前
Walter完成签到,获得积分10
9秒前
彭于晏完成签到,获得积分10
9秒前
占翠萱发布了新的文献求助10
10秒前
拖鞋不吃鱼完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
根正苗红好青年完成签到,获得积分10
12秒前
科研小白完成签到 ,获得积分10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8051642
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9479600
关于积分的说明 21298698
捐赠科研通 7619959
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3393507
关于科研通互助平台的介绍 2524818
邀请新用户注册赠送积分活动 2431524