專利名稱：一種金屬螯合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光盤，為記錄/讀出波長(zhǎng)為650nm一次記錄型數(shù)字光盤提供一種記錄層材料，特別是一種2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的金屬螯合物及其制備方法。本發(fā)明的染料尤其適合作為記錄/讀出波長(zhǎng)為650nm一次記錄型數(shù)字光盤的記錄層材料。
為了提高光盤存儲(chǔ)密度，必須縮短伺服道間距和記錄點(diǎn)長(zhǎng)度。在遠(yuǎn)場(chǎng)記錄中，記錄點(diǎn)的尺寸與激光工作波長(zhǎng)λ成正比。所以要縮短記錄點(diǎn)長(zhǎng)度，就要減小激光波長(zhǎng)。如果將可錄光盤記錄激光的波長(zhǎng)從780～800nm(CD系列)縮短到650nm，單面存儲(chǔ)容量(5英寸)將達(dá)到4.7GB。
尋找性能良好、成本較低的高密度可錄光盤存儲(chǔ)介質(zhì)一直是近幾年光盤存儲(chǔ)技術(shù)的的研究熱點(diǎn)。目前開發(fā)出的可用于工作波長(zhǎng)為650nm的光盤記錄材料主要有以下幾種
(1)專利[1.中國(guó)專利，申請(qǐng)?zhí)?1105622.3；2.U.S.Patent No.5900348；3.U.S.Patent No.5958087]公開的花菁染料，適合作DVD-R的記錄層材料。但是這類三甲川花菁染料光、熱穩(wěn)定不好，存儲(chǔ)壽命短。
(2)專利[1.日本專利，特開平5-222301；2.日本專利，特開平8-300814；3.中國(guó)專利，申請(qǐng)?zhí)?1123734.1]公開的酞菁染料，也適合作DVD-R的記錄層材料。但是這類染料制備工藝煩瑣，反應(yīng)條件苛刻，產(chǎn)物提純困難，收率低，最終產(chǎn)品成本很高。染料分解溫度也高，氣化分解困難，靈敏度低。而且在醇類和醚類溶劑中溶解度低，不易旋涂制膜。
(3)在先技術(shù)[王雙青，沈淑引，許慧君，等。感光科學(xué)與光科學(xué)，1999，17(4)，338～342]提供的偶氮染料在紅外波段(780nm)有適當(dāng)強(qiáng)度的吸收，適合作CD-R的記錄介質(zhì)，而不宜作為記錄/讀出波長(zhǎng)為650nm的記錄介質(zhì)。專利[EP 0844243]提供的偶氮染料適合作記錄波長(zhǎng)為650nm的記錄介質(zhì)。但存在的問題是重氮組分為復(fù)雜的雜環(huán)化合物，制備煩瑣。在制備偶合組分時(shí)要用到三氟烷基磺酸酐，這種原料價(jià)格昂貴，最終產(chǎn)品成本很高，不利于實(shí)用化。
由于上述缺點(diǎn)，導(dǎo)致了現(xiàn)有技術(shù)難于實(shí)用化。
這類金屬螯合物的具體制備方法描述如下①將4，5位帶有取代基R1和R2的2-氨基噻唑(用A代表4，5位帶有取代基R1和R2的2-氨基噻唑)溶于強(qiáng)酸性溶液中，強(qiáng)酸性溶液與A的重量之比為25∶1，在0℃條件下，加入亞硝酸鈉，亞硝酸鈉與A的摩爾之比為1.05∶1，反應(yīng)2小時(shí)，得到重氮化溶液。②將3-二乙氨基苯酚(用B代表3-二乙氨基苯酚)溶解于甲醇中，B與A的摩爾之比為1.1∶1，甲醇與B的重量之比為20∶1，再加入作為催化劑的乙酸鈉(乙酸鈉的重量為B的3～4倍)，在0℃條件下，將第①所得重氮化溶液加入到該甲醇溶液中，反應(yīng)6小時(shí)。從反應(yīng)液中濾出結(jié)晶體，洗滌，干燥，得到2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物。③將2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物(用C代表2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物)溶于四氫呋喃，四氫呋喃與C的重量之比為30∶1，j將乙酸鎳(或乙酸鋅，或乙酸銅、或乙酸鈷)加入到四氫呋喃溶液中，乙酸鎳(或乙酸鋅，或乙酸銅、或乙酸鈷)與C的摩爾之比為3∶4，反應(yīng)10小時(shí)，從反應(yīng)液中濾出結(jié)晶體，洗滌，干燥，得到2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的金屬螯合物。
所述的強(qiáng)酸性溶液為重量百分比濃度為85％磷酸或重量百分比濃度為37％鹽酸；所述的催化劑為乙酸鈉；所述的乙酸鎳可用乙酸鋅、或乙酸銅、或乙酸鈷代替，得到相應(yīng)的2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的鋅(或銅、或鈷)螯合物。
本發(fā)明提供的這類金屬螯合物可以作為工作波長(zhǎng)為650nm一次記錄型光盤的記錄層材料。本發(fā)明的技術(shù)效果如下本發(fā)明的金屬螯合物染料，薄膜的吸收峰在450～610nm之間，在四氟丙醇中的溶解度大于5％(質(zhì)量體積比)，適宜于旋涂法成膜。該染料有很好的熱分解特性，分解溫度(在270～340℃之間)合適，熱分解曲線陡峭，有利于形成規(guī)整的記錄點(diǎn)。該類染料有優(yōu)良的光熱穩(wěn)定性，保證了光盤具有長(zhǎng)壽命。本發(fā)明金屬螯合物染料所采用的原料價(jià)格便宜，合成步驟少，反應(yīng)條件易于控制，操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)率高，產(chǎn)品成本低，市場(chǎng)前景廣闊。此項(xiàng)技術(shù)具有明顯的先進(jìn)性。
質(zhì)譜m/z＝637
二[2-(4，5-二甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合銅，收率為82.0％，質(zhì)譜m/z＝670。
二[2-(4，5-二甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合鈷，收率為81.5％，質(zhì)譜m/z＝665。
二[2-(4-乙基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合銅，收率為85.0％，質(zhì)譜m/z＝670。
二[2-(4-乙基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合鈷，收率為83.5％，質(zhì)譜m/z＝665。
二[2-(4-乙基-5-甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合鋅，收率為86.0％，質(zhì)譜m/z＝700。
二[2-(4-乙基-5-甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合銅，收率為78.5％，質(zhì)譜m/z＝698。
二[2-(4-乙基-5-甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合鈷，收率為81.5％，質(zhì)譜m/z＝693。
二[2-(4-正丙基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合銅，收率為82.0％，質(zhì)譜m/z＝698。
二[2-(4-正丙基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合鈷，收率為83.5％，質(zhì)譜m/z＝693。
將實(shí)施例1中的4-甲基-2-氨基噻唑換成4-正丁基2-氨基噻唑，其它步驟與實(shí)施例1相同，得到二[2-(4-正丁基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚]合鎳。染料收率為78.0％。質(zhì)譜m/z＝693
二[2-(4-正丁基-5-甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合銅，收率為75.5％，質(zhì)譜m/z＝726。
二[2-(4-正丁基-5-甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合鈷，收率為71.5％，質(zhì)譜m/z＝722。
本發(fā)明提供的一類上述分子結(jié)構(gòu)的金屬螯合物染料，薄膜的吸收峰在450～610nm之間。該染料有很好的熱分解特性，分解溫度(在270～340℃之間)合適，熱分解曲線陡峭，有利于形成規(guī)整的記錄點(diǎn)。本發(fā)明的染料尤其適合作為記錄/讀出波長(zhǎng)為650nm一次記錄型數(shù)字光盤的記錄層材料。
權(quán)利要求
1.一種2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的金屬螯合物，其特征在于其分子結(jié)構(gòu)式如下 其中C、N、S分別代表碳、氮和硫；R1和R2代表氫、或甲基、或乙基、或丙基、或丁基的1至5個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)；R1和R2可以相同，也可以不同，但R1和R2不同時(shí)是氫；M2+代表二價(jià)金屬離子Ni2+，或Zn2+，或Cu2+，或Co2+。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的金屬螯合物的制備方法，其特征在于包括下列步驟①將4，5位帶有取代基R1和R2的2-氨基噻唑(用A代表4，5位帶有取代基R1和R2的2-氨基噻唑)溶于強(qiáng)酸性溶液中，強(qiáng)酸性溶液與A的重量之比為25∶1，在0℃條件下，加入亞硝酸鈉，亞硝酸鈉與A的摩爾之比為1.05∶1，反應(yīng)2小時(shí)，得到重氮化溶液；②將3-二乙氨基苯酚(用B代表3-二乙氨基苯酚)溶解于甲醇中，B與A的摩爾比為1.1∶1，甲醇與B的重量之比為20∶1，再加入作為催化劑的乙酸鈉，乙酸鈉與B的重量之比為3～4∶1，在0℃條件下，將第①步所得的重氮化溶液加入到該甲醇溶液中，反應(yīng)6小時(shí)，從反應(yīng)液中濾出結(jié)晶體，洗滌，干燥，得到2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物；③將2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物(用C代表2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物)溶于四氫呋喃，四氫呋喃與C的重量之比為30∶1，再將乙酸鎳加入到四氫呋喃溶液中，乙酸鎳與C的摩爾之比為3∶4，反應(yīng)10小時(shí)，從反應(yīng)液中濾出結(jié)晶體，洗滌，干燥，得到2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的鎳螯合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬螯合物的制備方法，其特征在于所述的強(qiáng)酸性溶液為重量百分比濃度為85％磷酸或重量百分比濃度為37％鹽酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬螯合物的制備方法，其特征在于所述的催化劑為乙酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬螯合物的制備方法，其特征在于所述的乙酸鎳可用乙酸鋅、或乙酸銅、或乙酸鈷代替，得到相應(yīng)的2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的鋅(或銅、或鈷)螯合物。
全文摘要
一種金屬螯合物及其制備方法，特別是一種2－(2－噻唑基偶氮)－5－(N，N－二乙基)苯酚衍生物金屬螯合物及制備法，該金屬螯合物的分子結(jié)構(gòu)式如下本發(fā)明的金屬螯合物薄膜的吸收峰在450～610nm之間，分解溫度在270～340℃之間，熱分解曲線陡峭，有優(yōu)良的光熱穩(wěn)定性。本發(fā)明的金屬螯合物合成步驟少，反應(yīng)條件易于控制，操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)率高，成本低，適宜實(shí)用化。本發(fā)明的染料尤其適合作為記錄/讀出波長(zhǎng)為650nm的一次記錄型數(shù)字光盤的記錄層材料。
文檔編號(hào)C07F1/00GK1435414SQ0311559
公開日2003年8月13日 申請(qǐng)日期2003年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月28日
發(fā)明者魏斌, 吳誼群, 顧冬紅, 干福熹 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所