含有安替比林單體具有鋁離子識(shí)別功能的光致變色全氟環(huán)戊烯化合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及有機(jī)光致變色化合物，具體地指一種含有安替比林單體具有侶離子識(shí) 別功能的光致變色全氣環(huán)戊締化合物及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 侶離子廣泛存在于我們的生產(chǎn)生活中，并對(duì)我們的生活產(chǎn)生了很重要的影響。在 生活環(huán)境中，若侶離子的濃度超標(biāo)，則會(huì)嚴(yán)重危害植物的正常生長(zhǎng)；在我們身體中，若侶離 子的濃度過(guò)高，則會(huì)導(dǎo)致很多疾病的產(chǎn)生，例如老年性癡呆癥。所W構(gòu)建一種高選擇性和高 靈敏度的侶離子化學(xué)傳感器是非常有必要的。
[0003] 有機(jī)光致變色化合物由于其在光存儲(chǔ)方面潛在的應(yīng)用價(jià)值而受到人們的廣泛關(guān) 注。在目前研究的各種有機(jī)光致變色化合物的體系中，二芳締衍生物由于其具有突出的熱 不可逆性、良好的抗疲勞等特性，成為信息存儲(chǔ)領(lǐng)域中最具有應(yīng)用潛力的光存儲(chǔ)材料。運(yùn)些 因素都使得人們傾注了更多的熱情和精力來(lái)設(shè)計(jì)合成新的、性質(zhì)優(yōu)良且功能各異的二芳締 化合物。其中合成具有離子識(shí)別功能的二芳締是眾多研究方面的一個(gè)。
[0004] 目前很多高選擇性和高靈敏度的離子化學(xué)傳感器已經(jīng)被合成，例如對(duì)鋒離子和 對(duì)銅離子的。但是，目前對(duì)侶離子識(shí)別的化學(xué)傳感器卻很少。運(yùn)主要因?yàn)閭H離子不同于過(guò) 渡金屬離子，其絡(luò)合能力較低，不易被識(shí)別。而且，就像羅丹明和二芳締的衍生物，雖然對(duì)侶 離子有識(shí)別，但是鐵離子和銘離子會(huì)嚴(yán)重影響其識(shí)別的選擇性。所W，構(gòu)建一種高選擇性和 高靈敏度的二芳締衍生物是具有重大意義的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種含有安替比林單體具 有侶離子識(shí)別功能的光致變色全氣環(huán)戊締化合物及其制備方法和應(yīng)用。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的含有安替比林單體具有侶離子識(shí)別功能的 光致變色全氣環(huán)戊締化合物，其特征在于：1-(2-甲基-5-苯基-3-嚷吩基）-2-(2-甲 基-5-(3-甲基亞氨基安替比林-4-徑基）苯基-3-嚷吩基]全氣環(huán)戊締的結(jié)構(gòu)式如式1 所示：
[0007]
[0008] 上述含有安替比林單體具有侶離子識(shí)別功能的光致變色全氣環(huán)戊締化合物的制 備方法，按照W下步驟進(jìn)行：
[0009] 1)在常壓、氮?dú)獗Ｗo(hù)及195K條件下，將式2化合物溶于THF中，攬拌加入n-BuLi， 保持195K攬拌0. 5小時(shí)；將式3所示的單取代全氣代環(huán)戊締的THF溶液加入到反應(yīng)燒瓶 中，繼續(xù)將反應(yīng)混合物在195K攬拌2小時(shí)，自然升至室溫，加入水終止反應(yīng)，得到式4化合 物；
[0010] 2)在常溫常壓下，將式4化合物、化晚和對(duì)甲苯橫酸溶于丙酬中，在333K下攬拌8 小時(shí)，加水停止反應(yīng)，得到式5化合物；
[0011] 3)在常溫常壓下，將式5化合物溶于二氯甲燒中，在氣氣保護(hù)的條件下，降溫至 195K，加入Ξ漠化棚，繼續(xù)在195K的溫度下反應(yīng)0. 5小時(shí)，升至常溫，加水停止反應(yīng)，得到式 6化合物；
[0012] 4)在常壓下，將式6化合物和4-氨基安替比林溶于無(wú)水乙醇中，在373K下加熱回 流10小時(shí)，降至室溫，放入273K重結(jié)晶，得到式1化合物；
[0013] 其合成路線如下：
[0014]
[0015]上述含有安替比林單體具有侶離子識(shí)別功能的光致變色全氣環(huán)戊締化合物在制 備超高密度、可擦寫有機(jī)光子型信息存儲(chǔ)材料的應(yīng)用。
[0016] 本發(fā)明含有安替比林單體的具有侶離子識(shí)別功能的光致變色全氣環(huán)戊締化合物 的主要用途有：用于超高密度、可擦寫有機(jī)光子型信息存儲(chǔ)材料；用于制備光控開(kāi)關(guān)元件； 用于制備光致變色發(fā)光器件；用于制備識(shí)別侶離子的化學(xué)傳感器。
[0017] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0018] 1、含有安替比林單體的具有侶離子識(shí)別功能的光致變色全氣環(huán)戊締在溶液中可 保持良好的光致變色性能，并且開(kāi)環(huán)態(tài)和閉環(huán)態(tài)均具很好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性，顯著的抗疲 勞性，很好的靈敏度等優(yōu)越性能。
[0019] 2、本發(fā)明含有安替比林單體的具有侶離子識(shí)別功能的光致變色全氣環(huán)戊締制備 方法容易控制，各步操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)時(shí)間較短。
[0020] 3、含有安替比林單體的具有侶離子識(shí)別功能的全氣環(huán)戊締光致變色材料的閉環(huán) 態(tài)波長(zhǎng)600nm左右，在加入堿后甚至可W超過(guò)700nm，可W應(yīng)用于激光防護(hù)眼鏡等的制作。
[0021] 4、含有安替比林單體的具有侶離子識(shí)別功能的全氣環(huán)戊締光致變色材料的開(kāi)環(huán) 態(tài)在550~600nm范圍內(nèi)具有較強(qiáng)的巧光，而閉環(huán)態(tài)巧光較弱，其巧光調(diào)制效率可達(dá)84%， 在加入侶離子后，其巧光調(diào)制效率可達(dá)90%W上，因而可用于巧光檢測(cè)及巧光光控開(kāi)關(guān)。
[0022] 5、本發(fā)明全氣環(huán)戊締光致變色材料，在加入侶離子之后巧光強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，且巧 光顏色由澄色變?yōu)辄S色，可應(yīng)用于化學(xué)離子傳感器的制備。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為本發(fā)明全氣環(huán)戊締化合物的光致變色反應(yīng)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明全氣環(huán)戊締化合物在乙臘溶液中紫外和白光交替照射前后的吸收 光譜圖；
[0025]圖3為本發(fā)明全氣環(huán)戊締化合物在乙臘溶液中紫外和白光交替照射前后巧光發(fā) 射光譜變化圖；
[00%] 圖4為本發(fā)明全氣環(huán)戊締化合物在乙臘溶液加入不同離子后的巧光變化W及顏 色變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為了更好地解釋本發(fā)明，W下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō) 明，但它們不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限定。 陽(yáng)0測(cè) 實(shí)施例1
[0029] 本發(fā)明含有安替比林單體具有侶離子識(shí)別功能的光致變色全氣環(huán)戊締化合物為： 1- [ (2-甲基-5- (3-甲基亞氨基安替比林-4-徑基）苯基-3-嚷吩基]-2- (2-甲基-5-苯 基-3-嚷吩基）全氣環(huán)戊締，結(jié)構(gòu)式如式1所示：
[0030]
[0033] 具體合成步驟如下所述：
[0034] 1)在常壓、氮?dú)獗Ｗo(hù)及195K條件下，將式2化合物（1.9g，6.Immol)溶于精制的 THF中，攬拌加入 2. 4mol/L的n-BuLi(2. 8血，6. 7mmol，1:1. 1)，保持 195K攬拌 0. 5 小時(shí)； 將式3所示的單取代全氣代環(huán)戊締化2g，6. 的THF溶液加入到反應(yīng)燒瓶中，繼 續(xù)將反應(yīng)混合物在195K下攬拌2小時(shí)，自然升至室溫，加入適量水終止反應(yīng)，旋蒸除去THF并用二氯甲燒萃取；合并有機(jī)相，干燥，旋蒸濃縮產(chǎn)物得到式4化合物1-(2-甲基-5-苯 基-3-嚷吩）-2-巧-甲基-5-(3-1, 3-二氧戊環(huán)-4-甲氧基）苯基-3-嚷吩]全氣環(huán)戊締， 直接進(jìn)行下一步；
[0035] 2)在常溫常壓下，將式4化合物、化晚（0. 5g，6. 和對(duì)甲苯橫酸（1. 2邑， 6.Immol，1:1)溶于80血丙酬中，置于250血單口瓶中，再加入20血的水于單口瓶中，333K下加熱回流攬拌8小時(shí)，加水終止反應(yīng)，旋蒸除去丙酬，用二氯甲燒萃?。缓喜⒂袡C(jī)相，并用 飽和NaHC〇3溶液洗涂Ξ次，用水洗涂一次，然后用無(wú)水硫酸儀干燥，真空旋蒸去除溶劑，用 石油酸/乙酸乙醋（v/v= 5:l)過(guò)柱子，得到淡藍(lán)色固體1.6g，產(chǎn)率45.3%。
[0036] 結(jié)構(gòu)鑒定：?NMR(400MHz，CDCI3):δ (wm)1.95(s，3H，-CH3)，1.96(s，3H，-邸3)，3.97(s, 3H, - OCH3)，7. 02 (d,IH,地en}d-H，J= 8.OHz)，7. 24(s, IH, thien}d-H)，7. 28 (s,IH,thien}d-H)，7. 28 ~7. 32 (m,IH,曲en}d-H)，7. 36 ~7. 40 (m,甜，phenyl-H)，7. 54 (d, 2H,地en}d-H，J= 8.OHz)，7. 72 (d,甜，phenyl-H,J= 8.OHz)，7. 98 (s,IH,地en}d-H)，10. 49 ( s,IH, -CHO).
[0037]結(jié)構(gòu)鑒定為式5化合物：1-(2-甲基-5-苯基-3-嚷吩）-2-巧-甲基-5-(3-甲酯 基-4-甲氧基）苯基-3-嚷吩]全氣環(huán)戊締， 陽(yáng)03引扣在常溫常壓下，將式5化合物（2. 9g，5.Immol)溶于50血精制的二氯甲燒中， 在氣氣保護(hù)的條件下，降溫至195K，勻速打入5. 7血巧.7mmol，l:l. 1)的Ξ漠化棚。繼續(xù) 在195K下反應(yīng)0. 5小時(shí)，升至常溫，加水停止反應(yīng)，用二氯甲燒萃取，合并有機(jī)相，用飽和