本发明涉及力致变色材料领域,具体是关于一种具有压制变色性质的化合物的制备方法及其应用。
背景技术:
1、力致变色材料是指在受到外界力的作用时,材料的光学性质可以发生改变的功能性材料。力致变色材料受到外力时,材料的颜色发生变化可直观的指示受力大小、受力面积以及受力位置等信息。因此制备高性能的力致变色聚合物具有重要的意义。力致变色功能的实现通常依赖小分子力致变色基团,常见的力改变分子颜色有两种途径,一种是外力改变分子的化学结构,即化合物在力的作用下发生化学反应,如罗丹明类的化合物;一种是外力改变了分子的聚集状态,即在外力作用下分子的堆砌方式,分子间相互作用力或分子构象发生了改变,如四苯乙烯类的化合物。
2、现因其在应力传感器、记忆芯片和防伪等领域的应用前景,力致变色材料近年来受到越来越多的关注。在防伪领域,传统的压敏油墨是一种包含微胶囊包覆型染料的材料,在压力或摩擦力下,微胶囊破裂,染料显露出颜色,通常为无色变有色。在应力传感器领域,通常是通过喷涂或掺杂的方法将力致变色染料施加到材料表面,通过颜色的变化可以判断材料的变形或破坏情况。但是目前为止已经报道的具有压致荧光变色的荧光材料还不是很多,所以设计合成新型的具有压致变色性质的聚集诱导发光材料仍然被迫切需要。
3、结合以上分析,本发明设计、合成出的一种具有压制变色性质的化合物,该化合物合成简单、原料易得、易于实施,为设计合成新型的具有压致变色性化合物质研究指出一个方向。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对上述存在问题,提供一种具有较好性质的一种具有压制变色性质的化合物的制备方法及其应用。
2、本发明的技术方案:
3、本发明设计、合成具有较好性质的一种压制变色化合物的制备方法及其应用所述化合物的名称为(2z,2′z,2″z,2″z)-3,3′,3″,3′-(((((1e,1′e)-蒽-9,10-二基双(乙烯-2,1-二基))双(4,1-亚苯基))双(乙炔-2,1-二基))双(苯-5,1,3-三基))四(2-(4-甲氧基苯基)丙烯腈),化学分子式为c86h58n4o4,分子量为1211.43,分子结构为:
4、
5、制备步骤如下:
6、1)四乙基(蒽-9,10-二酰基双(亚甲基))双(膦酸):称取1g的9,10-双氯甲基蒽放入圆底烧瓶中,然后再加入10ml的亚磷酸三乙酯,在180°加热回流6小时后冷却至室温,进行抽滤,用正己烷冲洗滤饼,真空干燥后得到1.5g浅黄色固体,产率为88%。
7、2)9,10-双(e)-4-乙炔基苯乙烯基蒽:将化合物4-((三甲基硅基)乙炔基)苯甲醛(263mg,0.92mmol)和9,10-双(二乙基磷甲基)蒽(200mg,0.42mmol)在四氢呋喃中混合在反应瓶中加入t-buok(374mg,3.34mmol),室温搅拌反应温度。5小时后,在反应瓶中加入meoh,过滤反应混合物滤液真空浓缩,残渣经柱纯化在色谱法中,滴加thf中的bu4nf(1.0m,89mg)溶液到反应中瓶。反应混合物在室温下搅4小时。将所得残渣洗净na2so4干燥浓缩。用硅胶柱层析法进一步纯化残渣,得到橙色固体50mg,产率为30%。
8、3)5,5′-((1e,1′e)-蒽-9,10-二(乙烯-2,1-二基)双(4,1-亚苯基)双(乙炔-2,1基)二异乙醛:称取500mg 9,10-双(e)-4-乙炔基苯乙烯基蒽(1.16mmol),742mg 5-溴异苯二醛(3.48mmol),122mg的pd(pph3)2cl2(0.17mmol)放入100ml三口瓶中,进行氩气保护,然后用一次性注射器抽取18ml的无水甲苯和6ml的三乙胺注缓慢射进三口瓶中,加热至90°回流36小时,待反应结束后,自然冷却至室温,抽滤,收集滤饼,并向反应液当中滴加正己烷直到固体不在析出,再次抽滤,收集滤饼。将两次收集的滤饼放入圆底烧瓶并倒入二氯甲烷使其溶解,加入一定量的硅胶粉旋蒸制样,硅胶柱层析法分离提纯(二氯甲烷),得到370mg橘红色固体产物,产率为46%。
9、4)(2z,2′z,2″z,2″z)-3,3′,3″,3′-(((((1e,1′e)-蒽-9,10-二基双(乙烯-2,1-二基))双(4,1-亚苯基))双(乙炔-2,1-二基))双(苯-5,1,3-三基))四(2-(4-甲氧基苯基)丙烯腈):称取200mg 5,5′-((1e,1′e)-蒽-9,10-二(乙烯-2,1-二基)双(4,1-亚苯基)双(乙炔-2,1基)二异乙醛(0.29mmol),用移液枪抽取405μl 4-甲氧基苯乙腈(2.9mmol)和116mg的氢氧化钠(2.9mmol)放入三口瓶中进行氩气保护,用量筒量取40ml的thf∶etoh(v∶v=1∶1)的混合溶液加入三口瓶中。在室温下搅拌4h,反应过程中有固体逐渐析出。反应完成后减压过滤,用少量乙醇冲洗滤饼,得到195mg橙黄色固体粉末,产率为56%。
10、所述9,10-双氯甲基蒽、亚磷酸三乙酯的质量比为1∶9.63
11、所述9,10-双(二乙基磷甲基)蒽、4-((三甲基硅基)乙炔基)苯甲醛、t-buok的质量比为1∶1.32∶1.87
12、所述9,10-双(e)-4-乙炔基苯乙烯基蒽、5-溴异苯二醛、pd(pph3)2cl2的质量比为1∶1.48∶0.24
13、所述5,5′-((1e,1′e)-蒽-9,10-二(乙烯-2,1-二基)双(4,1-亚苯基)双(乙炔-2,1基)二异乙醛(0.29mmol)、4-甲氧基苯乙腈、氢氧化钠的质量比为1∶2.09∶0.58
1.本发明设计、合成具有较好压制变色性质的一种化合物的制备方法,本发明中制备的蒽类荧光化合物的化学分子式为c86h58n4o4,分子量为1211.43,分子结构为:
2.根据权利要求1所述,蒽类荧光化合物的制备方法,其特征在于:所述9,10-双氯甲基蒽、亚磷酸三乙酯的质量比为1∶9.63。
3.根据权利要求1所述,蒽类荧光化合物的制备方法,其特征在于:所述9,10-双(二乙基磷甲基)蒽、4-((三甲基硅基)乙炔基)苯甲醛、t-buok的质量比为1∶1.32∶1.87。
4.根据权利要求1所述,蒽类荧光化合物的制备方法,其特征在于:所述9,10-双(e)-4-乙炔基苯乙烯基蒽、5-溴异苯二醛、pd(pph3)2cl2的质量比为1∶1.48∶0.24。
5.根据权利要求1所述,蒽类荧光化合物的制备方法,其特征在于:所述5,5′-((1e,1′e)-蒽-9,10-二(乙烯-2,1-二基)双(4,1-亚苯基)双(乙炔-2,1基)二异乙醛(0.29mmol)、4-甲氧基苯乙腈、氢氧化钠的质量比为1∶2.09∶0.58 。
