材料的结构决定其具有的性质，性质决定其未来的用途，偶氮苯类化合物是典型的光响 应材料[6]，能够在一定条件的光照下产生分子形态改变，进而引起这类物质材料在体积、偶 极矩、相态、亲疏水性等物理化学性质方面一系列的改变，光控反应是最干净的反应之一， 这种反应具有稳定、条件温和、能够远程掌控等优点，而且这些光响应分子形态的改变一般 具有可逆性，在一定条件下还可以变回原来的形态，在研究清楚一些偶氮苯材料的性质变化 条件后，就可以制作出一系列光开关[7]，这类材料也就有了传统材料不具有的智能性和功能 性，将其应用于电子器件、液晶材料、光记录储存、药物定点释放[8]等等都具有令人期待的 前景[9,10]。

1。2 偶氮苯化合物

偶氮苯化合物是一类常用的合成工业染料中间体，由于具有合成工艺简单、成本低廉、 染色性能突出等优点[11]，偶氮苯染料广泛用于纺织[12]、食品添加剂、化妆品、彩色胶片等方 面，据统计，偶氮染料占到了国际染料市场份额的 50％以上[13]。偶氮苯化合物一般不易溶于 水，在空气和常温中比较稳定，与有机溶剂亲和性较好。偶氮苯化合物是具有-N=N-结构的 偶氮化合物（R-N=N-R,），而-N=N-是典型的光活性基团，能够在紫外和可见光的照射下发 生可逆的顺反异构，当 R 与 R,基团都是芳香基团时，π=π共轭体系的范围就会变得很大，化 合物将会变得非常稳定，光照和加热都不会使其分解，不能产生自由基，因此偶氮苯及其衍 生物是一类优秀稳定的光响应材料。

偶氮苯化合物的光响应性是指偶氮苯结构在光或热的作用下发生 cis-trans 或者 trans-cis 的可逆转变，如图 1。1，偶氮苯在特定波长紫外光照射下可以由 trans 结构变为 cis 结构，若再 给以可见光照射或加热又会可逆地由 cis 结构变为 trans 结构，这种可逆的结构改变会引起分 子形状、极性、取向等化学物理性质的改变，这就使一些偶氮苯化合物材料具有光致异构、 光致变色、光致取向、光致相分离、光化学相转变等性质[14,15,16]，这些性质让偶氮苯化合物 从传统的染色材料向高技术领域发展，受到更多研究人员的青睐。

图 1。1 偶氮苯的光致顺反异构现象

(1)光致异构

光致异构导致偶氮苯化合物分子形状与体积的改变，这就为偶氮苯化合物提供了多种应 用方式，如在分子识别上，因为偶氮苯的 cis 结构比 trans 结构的体积要大，而环糊精的空腔 大小一定，一些偶氮苯化合物的 trans 结构可以被环糊精包合而 cis 结构不行，那么就可以利 用光照使偶氮苯化合物与环糊精可控地包合与裂解，这在药物和基因的运载释放、智能表面、 光分子开关等方面有巨大的潜在价值。偶氮苯的光致异构效应也可以运用在高分子液晶材料 上，用来进行光信息的储存，偶氮苯化合物的液晶性主要依靠其 trans 结构的棒状形态，通过 光照来使偶氮苯化合物从棒状形态向 cis 结构的弯曲形态转变，来实现聚合物由有序到无序的 液晶态转变，这种材料具有储存分辨率高、储存时间长、可以反复擦写等特点[17]。

(2)光致变色

光致变色（photochromism）是指化合物 a 在一定波长的光照射下发生反应变成化合物 b， 由于结构改变导致化合物的吸收波长变化，颜色改变，而在另外一定波长的光照射或者热的 作用下又会恢复为原来的颜色，二十世纪五十年代 Hirshenberg 第一次命名这种现象以来，关论文网

于光响应材料的研究一直是研究的热点[18]。 有机光致变色化合物主要分为偶氮苯类衍生物、螺吡喃类、二芳基乙烯类、和俘精酸酐