專利名稱：可用于dvd-r的光記錄染料及其記錄層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光存儲領(lǐng)域，并特別涉及一種用于DVD-R光記錄有機(jī)染料及其制備方法。

背景技術(shù)：
近年來，隨著個人計算機(jī)等的廣泛應(yīng)用，用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)儲存的介質(zhì)的重要性大為增加，普遍用于長期數(shù)字信息記錄和復(fù)制視頻信息和聲音信息。
目前，許多盤狀介質(zhì)由于具有信息記錄容量大，能夠快速檢索所需記錄信息，且尺寸小、重量輕、便于存放和攜帶，單位數(shù)據(jù)存儲成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于信息的記錄。盤狀信息記錄介質(zhì)主要使用所謂的光盤。光盤分為三種類型不能記錄信息的只讀型如CD-DA(數(shù)字音頻)，CD-ROM(只讀存儲器)，DVD-ROM；只能寫入一次信息的一次性寫入型如CD-R(可記錄)或DVD-R；和可多次寫入信息的可重寫型如CD-RW(可重寫)或DVD-RW。
其中只能寫入一次信息的一次性寫入型的光盤，即使用光學(xué)有機(jī)染料材料作為記錄層的光記錄媒介，包括透明基層，有機(jī)染料作為主要組分的記錄層，反射層，保護(hù)層等等。激光照射到該記錄層的表面以在其照射的表面部分形成凹坑以高密度記錄信息。
由CD-R代表的有機(jī)染料記錄媒介是布置簡單并且能便宜的制造，所以它們作為存儲數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)和音樂數(shù)據(jù)的介質(zhì)在市場中被廣泛使用。但是，為了與近年來高速發(fā)展的電腦相一致，有求記錄媒介的存儲容量必須要增加。因此，使用有機(jī)染料的光記錄媒介的需求已經(jīng)從CD-R移向DVD-R。
信息是以加熱模式使用有機(jī)染料記錄到光記錄媒介上。當(dāng)激光照射到記錄層上時，在照射部分的有機(jī)染料吸收該激光從而被加熱而分解。有機(jī)染料的分解部分與未分解部分在反射率上是不同的，因此在記錄層上形成凹坑，因為這個原因，熱量吸收機(jī)理在使用有機(jī)染料的光記錄媒介中變得很重要。分解記錄層中的有機(jī)染料所需要的熱量依賴于吸收頻率，由此調(diào)整激光照射功率。
在使用有機(jī)染料的光記錄媒介中，記錄層的反射率特性和記錄靈敏特性是很重要的。這些特性彼此相關(guān)，它們可以對光記錄媒介的記錄特性產(chǎn)生很大的影響。為了增加記錄密度，DVD使用波長為650nm的激光，它們比用于CD的激光波長要短。目前已經(jīng)用于CD-R的有機(jī)染料在該波長區(qū)域內(nèi)具有大的吸收性，并且它的記錄靈敏性比最合適的記錄靈敏性有了很大的位移，因此它不能用于DVD-R。
另外，DVD-R也要求完成與CD-R相同的高速記錄。能夠?qū)崿F(xiàn)高速記錄的記錄材料要求具有高的反射率、高的記錄靈敏性以及用于以熱量分解該染料的高的分解速度。
目前，用于DVD-R的光記錄染料已有了大量的商業(yè)化產(chǎn)品。針對市場需求量的進(jìn)一步放大，還需進(jìn)一步的開發(fā)可適用于商業(yè)化需求的DVD-R的光記錄染料。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)上述背景而做出，提供了一種應(yīng)用于DVD-R光盤的信息記錄層染料及其制備方法，其可以通過普通的旋涂工藝在DVD光盤基片上形成記錄膜，并通過使用650nm的短波長激光在其上形成記錄點(diǎn)，以達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是 一種可用DVD-R光盤的光信息記錄染料；是一種陰陽離子復(fù)合的化合物，其陰離子部分Y包括六氟磷酸根、氯離子、碘離子，陽離子部分為三甲川基花菁染料； 其結(jié)構(gòu)通式如下
其中，Z1表示為形成六元的芳香族環(huán)，或者Z1上還帶有C4-C8的取代基。
進(jìn)一步，該化合物的結(jié)構(gòu)是
其在四氟丙醇中的溶解度大于5％。
650nm波長的短波長激光束在染料薄膜上形成記錄點(diǎn)，并達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的需要。
制備含有上述染料的記錄層的方法，包括 (1)將染料于室溫條件下，溶解于四氟丙醇，配成18-25g/L濃度的溶液， (2)將上述溶液旋涂于母盤上， (3)在70-90℃干燥。
本發(fā)明制備的染料的突出特點(diǎn) 1.本發(fā)明公開了一種可以用于DVD-R光盤的光信息記錄染料。
2.本發(fā)明是一種具有陰陽離子復(fù)合的化合物。
3.本發(fā)明的染料在四氟丙醇中的溶解度大于5％，適宜于旋涂成膜，可通過短波長的650nm激光在基片上形成記錄點(diǎn)。
4.本發(fā)明的制備方法的反應(yīng)過程中無有毒有害體產(chǎn)生，對反應(yīng)設(shè)備無特殊要求，有原料成本低，制作簡便等優(yōu)點(diǎn)， 5.本發(fā)明的制備方法，既適合用于實(shí)驗室制備，也可適合工業(yè)化生產(chǎn)。
6.本發(fā)明制備的有機(jī)染料可以有效取代致癌的偶氮染料，達(dá)到光信息記錄媒介的作用。
7.本發(fā)明的染料可單獨(dú)用于16倍速DVD-R光盤的記錄層。
8.本發(fā)明的染料在加入如下猝滅劑后，有優(yōu)良的光熱穩(wěn)定性。
淬滅劑為



圖1是實(shí)施例1的合成路線圖。
圖2是實(shí)施例1所得產(chǎn)物的核磁譜圖。
圖3是實(shí)施例1所得產(chǎn)物的HPLC譜圖。
圖4是實(shí)施例1所得產(chǎn)物的UV譜圖。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施例1 合成路線如圖1所示 將130g氯化鋅和16mL水加入1L三口燒瓶中，攪拌均勻成糊狀；加入670mL苯，加熱回流；在回流狀態(tài)下加入130g對硝基芐溴，繼續(xù)回流(1:00p.m.)；定時進(jìn)行TLC檢測(EP∶EA＝5∶1)。補(bǔ)加40g氯化鋅后回流20h，TLC檢測反應(yīng)完全后降至室溫，加入1.5L水洗滌，萃取有機(jī)層加入無水硫酸鈉干燥過夜，過濾干燥的對芐基硝基苯，旋干溶劑苯，得到較純的產(chǎn)物用與下一步的反應(yīng)。
將60g鐵粉，240mL DMF，120mL水，加入1L的三口燒瓶中，機(jī)械攪拌，升溫至80℃；加入15mL濃HCl，60mL DMF，及30mL水配制的溶液；(保持80℃-85℃)，滴加30g對芐基硝基苯和300mLDMF配制的混合溶液.，繼續(xù)反應(yīng)0.5h，TLC檢測(EP∶EA＝5∶1)；降溫，滴加飽和碳酸鈉溶液中和至PH＝7-8；過濾，濾液加入1500mL水，并以400mL*3EA萃取，所得EA萃取液再用1000mL*2水洗滌，萃取有機(jī)相，加入無水硫酸鈉干燥；將前4次所得的有機(jī)液合并，旋干溶劑EA，濃縮有機(jī)相得紅色液體；減壓蒸餾，收集130℃餾分，得淡黃色透明液體。
重氮鹽制備在500mL三口燒瓶里加入50mL濃HCl，150mL水，將10g對芐基苯胺緩慢滴加進(jìn)反應(yīng)器中，體系會放熱，常溫攪拌1h；冰鹽浴降溫至0℃~-5℃，緩慢滴加4.15g亞硝酸鈉和15mL水配制的溶液，保溫攪拌2h至體系澄清透明止。
還原反應(yīng)24.5g氯化亞錫和100mL濃HCl加入反應(yīng)器，攪拌溶解，冰鹽浴降溫至0℃~-5℃，緩慢滴加之前制備的重氮液，反應(yīng)體系溫度控制在0℃~-5℃。保溫攪拌3h；抽濾，粉紅色濾餅投入200mL水中，滴加20％NaOH溶液至PH＝14，繼續(xù)攪拌1h；抽濾，水洗濾餅至中性，得到黃色濾餅，再投入100mL20％的HCl水溶液中，攪拌0.5h；抽濾，濾餅70℃烘干，得灰色固體。
將30g對芐基苯肼鹽酸鹽，12.2g甲基異丙基酮，600mL乙醇加入1000mL三口燒瓶中，加熱回流1h；滴加12.9g濃硫酸，滴加完畢后，繼續(xù)回流反應(yīng)3h，TLC檢測(PE∶EA＝2∶1)原料反應(yīng)完畢；冷卻到室溫，滴加10％NaOH溶液中和至PH＝7~8；反應(yīng)液倒入900mL水中，用(400*3)mL的EA萃取。合并有機(jī)相，以無水硫酸鎂干燥；旋干溶劑EA(由于有乙醇的存在導(dǎo)致有少量水也存在于有機(jī)相中)，加入700mL水，400mL EA再次進(jìn)行萃取，提取有機(jī)相，以無水硫酸鎂干燥；過濾除去干燥劑，旋干EA后進(jìn)行減壓蒸餾對芐基吲哚，收集130度餾分.得淺黃色液體50g(產(chǎn)率66.67％) 將48g對芐基吲哚，480mL乙腈加入1000mL三口燒瓶中；加入41g碘甲烷，加熱回流過夜(17h)；TLC檢測，有原料點(diǎn)，補(bǔ)加28g碘甲烷，繼續(xù)回流8h，TLC檢測有原料點(diǎn)，再加入20g碘甲烷，回流過夜.；降溫，旋干反應(yīng)液中的乙腈，加入400mL EA，加熱回流0.5h，降至室溫后放入冰箱中冷卻過夜.；將放入冰箱內(nèi)的反應(yīng)液取出，解凍后棄取上層清液(下層為深紅色粘稠固體，加入400mL EA，超聲0.5h后出現(xiàn)黃色粉末，加熱回流半小時，過濾，得黃色粉末狀固體。干燥得55g產(chǎn)物。
將23g甲基碘鹽，161mL乙酸酐(7mL/g)加入500mL三口燒瓶中；加入8.85g原甲酸三乙酯，加熱回流1h；TLC檢測未反應(yīng)完全；繼續(xù)加熱回流3h，TLC檢測反應(yīng)完全；將反應(yīng)降至室溫，加入212mL乙醇，繼續(xù)加熱回流0.5h；將反應(yīng)降至室溫，將反應(yīng)液緩慢滴加至530mL石油醚中，攪拌0.5h；過濾析出固體，得18.32g(產(chǎn)率93.8％)。
將18.3g花菁碘鹽，310mL甲醇，15.72g KPF6加入500mL燒瓶中，加熱回流；回流2h后將反應(yīng)降至室溫，攪拌1h，過濾無固體析出，繼續(xù)攪拌過夜。處理花菁六氟磷酸鹽反應(yīng)過濾反應(yīng)液，干燥得固體16.56g(產(chǎn)率88.1％)。
圖2-3分別是該實(shí)施例制備產(chǎn)物的核磁譜圖和HPLC譜圖。圖4的UV譜圖中檢測波長為245-585nm，2.31min為I離子峰。
權(quán)利要求
1.一種可用DVD-R光盤的光信息記錄染料；是一種陰陽離子復(fù)合的化合物，其陰離子部分Y包括六氟磷酸根、氯離子、碘離子，陽離子部分為三甲川基花菁染料；其結(jié)構(gòu)通式如下
其中，Z1表示為形成六元的芳香族環(huán)，或者Z1上還帶有C4-C8的取代基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料，其特征在于該化合物的結(jié)構(gòu)是
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的染料，其特征是其在四氟丙醇中的溶解度大于5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的染料，其特征是650nm波長的短波長激光束在染料薄膜上形成記錄點(diǎn)，并達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的需要。
5.制備含有權(quán)利要求1所述染料的記錄層的方法，包括
(1)將染料于室溫條件下，溶解于四氟丙醇，配成18-25g/L濃度的溶液，
(2)將上述溶液旋涂于母盤上，
(3)在70-90℃干燥。
全文摘要
一種可用于一次性寫入式信息記錄光盤的光記錄染料；是一種具有陰離子部分和一個陽離子部分的有機(jī)染料，其陰離子部分包括六氟磷酸根、氯離子、碘離子；陽離子部分為三甲川基花菁染料。其可以在DVD-R光盤的生產(chǎn)中通過旋涂的方法形成記錄膜，通過650nm短波長激光束照射在記錄膜上形成記錄標(biāo)記。本發(fā)明的有機(jī)染料對激光的響應(yīng)性快，光熱穩(wěn)定性好，可以有效取代致癌的偶氮染料，具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號C09B23/00GK101250330SQ20081003506
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者張永旭, 明 沈, 呂芳東 申請人:上海拓引數(shù)碼技術(shù)有限公司