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極化的二茂鐵衍生物具有獨特的電化學及光學特性,連接吸電子基共軛體系的二茂鐵衍生物表現出很好的二階非線性光學響應。利用二茂鐵基團的氧化還原可逆特性,則有可能通過電化學可逆特性來控制其衍生物的光化學特性,實現氧化還原開關效應。這類氧化還原開關材料在電致變色,光電記憶和光通訊領域具有較大的應用價值。
柴向東等用電化學和光譜電化學研究了推拉電子取代基與二茂鐵基的前線軌道相互作用以及推拉電子取代基對二茂鐵衍生物性質及電子結構的影響,闞顯文等利用循環伏安法研究了二茂鐵及其醇類、醛類、羧酸類衍生物在玻碳電極的電化學性質,探討了取代基誘導效應和共軛效應對二茂鐵電化學性質的影響。
二茂鐵衍生物前線軌道能級圖前線軌道理論認為,分子在反應過程中是其分子軌道發生變化,而優先發生變化的軌道是其前線軌道,即分子中被電子占踞的最高分子軌道(HOMO)和最低分子空軌道(LUMO)。分子軌道的對稱性,特別是其前線軌道的對稱性在分子反應歷程中起著至關重要的決定性作用。
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