專利名稱：光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物及合成方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)光致變色材料領(lǐng)域，尤其是一種光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物及合成方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著全球的信息量日益增加，如何有效地存儲(chǔ)、管理并利用它們?cè)絹?lái)越受到人們的重視，人們也對(duì)信息存儲(chǔ)提出了更高的要求既要滿足高存儲(chǔ)密度、高數(shù)據(jù)傳輸速率、高存儲(chǔ)壽命和高擦寫次數(shù)，又要具有簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的設(shè)備和低價(jià)格信息位的優(yōu)勢(shì)。信息技術(shù)經(jīng)歷了電子學(xué)、光電子學(xué)到光子學(xué)的發(fā)展，已達(dá)到一個(gè)嶄新的階段，光存儲(chǔ)技術(shù)也正向著高存儲(chǔ)密度和更快存取速度的方向前進(jìn)，其中以存儲(chǔ)密度高、壽命長(zhǎng)為特點(diǎn)的光盤存儲(chǔ)技術(shù)是信息科技的重要組成部分。
超高密度光盤存儲(chǔ)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)要依賴于光存儲(chǔ)介質(zhì)的發(fā)展，光存儲(chǔ)介質(zhì)材料包括無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料兩大類。目前主導(dǎo)存儲(chǔ)介質(zhì)仍然是無(wú)機(jī)材料，如磁光和相變材料，在磁光或相變介質(zhì)的熱模式記錄中，因?yàn)榻橘|(zhì)的不規(guī)則熱性質(zhì)，而使得被記錄的極小光斑是呈不規(guī)則形狀，從而導(dǎo)致這類記錄介質(zhì)存在一個(gè)分辨率極限，同時(shí)由于材料昂貴，加工復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，擦寫速度慢等缺點(diǎn)，應(yīng)用受到限制；對(duì)有機(jī)光存儲(chǔ)材料的研究已進(jìn)行多年，其中只有少數(shù)幾種已經(jīng)實(shí)用化，如用于可錄CD光盤(CD-R)的花菁和酞菁染料，與無(wú)機(jī)材料相比，有機(jī)材料具有靈敏度高，容易制成薄膜，可以大幅度調(diào)整材料和結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以滿足存儲(chǔ)要求，原料價(jià)格比較低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著光熱穩(wěn)定性和抗疲勞性較差等不利因素。近年來(lái)性能優(yōu)良的光致變色有機(jī)化合物成為新型光存儲(chǔ)材料研究中的熱點(diǎn)。在光存儲(chǔ)中，光致變色材料為光子型記錄材料，與傳統(tǒng)的磁光、相變以及其它光熱材料相比，光的許多特性，如波長(zhǎng)、波相等都可能在光存儲(chǔ)中得到應(yīng)用，大大提高了存儲(chǔ)密度，縮短了記錄時(shí)間。
近年來(lái)，由M.Irie等人設(shè)計(jì)合成、發(fā)展了一類二芳烯光致變色分子，此類光致變色化合物具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性、顯著的抗疲勞性、高的環(huán)化量子產(chǎn)率和靈敏度等優(yōu)點(diǎn)，使其在可擦寫光存儲(chǔ)材料和光控開關(guān)材料中具有很好的應(yīng)用前景而成為研究的熱點(diǎn)。在眾多二芳烯光致變色分子中，帶雜芳環(huán)基團(tuán)的二芳基乙烯類全氟環(huán)戊烯光致變色化合物具有更加優(yōu)異的光熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性，以及良好的抗疲勞性，它的光致變色反應(yīng)引起材料吸收、發(fā)射、氧化還原性等物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生可逆變化，這些變化參數(shù)可以通過光進(jìn)行調(diào)控，在光存儲(chǔ)及新型光電器件方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
目前，在全氟環(huán)戊烯二芳基乙烯類化合物中，乙烯雙鍵兩端所連接的芳環(huán)主要是噻吩和苯并噻吩兩種芳香基(Irie，M.Chem.Rev.100(2000)1685)。迄今為止，噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯類化合物尚未見文獻(xiàn)和專利報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物及合成方法和應(yīng)用。
本發(fā)明的光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物的分子結(jié)構(gòu)通式如下 其中R1、R2為氰基、甲基、乙基、甲氧基、硫甲基等基團(tuán)，R3、R4為鹵素原子、烷基、烷氧基、醇、醛、烯、雜環(huán)烷基或芳香基團(tuán)等，如為以下一些基團(tuán) 本發(fā)明的光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物的通用合成方法是(1)、以1，2-二甲基-5-氰基吡咯為原料，在冰浴條件下溴化，然后在正丁基鋰作用下，與全氟環(huán)戊烯反應(yīng)生成單取代的全氟環(huán)戊烯中間體；(2)、以2-甲基噻吩為原料，在冰浴條件下溴化，然后通過與正丁基鋰和硼酸三丁酯反應(yīng)，生成2-甲基-3-溴-5-硼酸基噻吩，再以四三苯磷鈀作催化劑，通過偶聯(lián)反應(yīng)將各種取代的鹵代苯與噻吩環(huán)連接起來(lái)得到各種取代的噻吩類中間體；(3)、在低溫氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，使用正丁基鋰(n-BuLi)，將步驟(1)中制備的單取代全氟環(huán)戊烯中間體與步驟(2)中制備的噻吩類中間體反應(yīng)，從而得到如分子結(jié)構(gòu)通式類的目標(biāo)化合物。
本發(fā)明的光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物的主要用于超高密度光信息存儲(chǔ)、分子開關(guān)和光電顯示元件等高新技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明的光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面
1、噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯光致變色材料在溶液或薄膜中均可保持良好的光致變色性能，并且開環(huán)態(tài)(無(wú)色態(tài))和閉環(huán)態(tài)(呈色態(tài))均具很好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性、顯著的抗疲勞性、較高的環(huán)化量子產(chǎn)率和很好的靈敏度等優(yōu)越性能。
2、噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯光致變色材料的開環(huán)態(tài)在350-450nm范圍內(nèi)具有較強(qiáng)的熒光，而閉環(huán)態(tài)沒有熒光，因而可用于熒光檢測(cè)及熒光光控開關(guān)。
3、本發(fā)明的含雜芳環(huán)基團(tuán)的全氟環(huán)戊烯類二芳烯光致變色材料成功用于高密度全息光存儲(chǔ)，其存儲(chǔ)屬性為可擦寫光子型存儲(chǔ)。
4、與對(duì)稱噻吩或苯并噻吩型全氟環(huán)戊烯材料相比較，其制備材料的成本相對(duì)較低，應(yīng)用前景更大。


圖1、本發(fā)明光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物的分子結(jié)構(gòu)通式；圖2、本發(fā)明的化合物1a、2a和3a的光致變色反應(yīng)原理示意圖；圖3、本發(fā)明化合物1a在二氯甲烷溶液中紫外光照射后的光致變色圖；圖4、本發(fā)明化合物2a在二氯甲烷溶液中紫外光照射后的光致變色圖；圖5、本發(fā)明化合物3a在二氯甲烷溶液中紫外光照射后的光致變色；圖6、本發(fā)明化合物1a在二氯甲烷溶液中熒光光譜圖；圖7、本發(fā)明化合物2a正己烷溶液熒光發(fā)射光譜隨紫外光照時(shí)間變化圖；圖8、本發(fā)明化合物2a在二氯甲烷溶液中熒光光譜圖；圖9、本發(fā)明化合物2a正己烷溶液熒光發(fā)射光譜隨紫外光照時(shí)間變化圖；圖10、本發(fā)明化合物3a在二氯甲烷溶液中熒光光譜圖；圖11、本發(fā)明化合物3a正己烷溶液熒光發(fā)射光譜隨紫外光照時(shí)間變化圖；圖12、本發(fā)明化合物3a膜片用633nm激光器進(jìn)行全息光存儲(chǔ)結(jié)果；圖13、本發(fā)明化合物1a的X-射線單晶衍射結(jié)構(gòu)圖；圖14、本發(fā)明化合物2a的X-射線單晶衍射結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式在分子結(jié)構(gòu)通式中，當(dāng)R1為腈基，R2、R3、R4為甲基時(shí)，即構(gòu)成光致變色化合物1a，其名稱為[1-(1，2-二甲基-5-氰基吡咯-3-基)，2-(2，5-二甲基噻吩-3-基)]全氟環(huán)戊烯(1a)，結(jié)構(gòu)式如下
這種化合物的合成方案如Scheme 1所示Scheme 1 具體合成步驟如下所述1、2，5-二甲基-3-碘噻吩(2)將2，5-二甲基噻吩(1)(5.0g，44.64mmol)溶于乙酸和CCl4混合溶劑中(50ml，體積比為1∶1)，再將HIO3(1.75g，10.0mmol)溶于5ml去離子水中，然后和單質(zhì)I2(4.0g，15.76mmol)混合后加入到反應(yīng)體系中，攪拌回流2hr.。停止反應(yīng)，將反應(yīng)混合液倒入冰水中，氯仿萃取(25ml×2)并合并有機(jī)相，分別用飽和碳酸鈉溶液、飽和硫代硫酸鈉溶液和純水各25ml洗滌，無(wú)水硫酸鎂干燥。硅膠柱色譜(正己烷)分離，收集第一組分，得到淺黃色液體2(9.36g，39.37mmol)。
產(chǎn)率88.2％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ2.379(s，3H)，2.436(s，3H)，6.639(s，1H)2、1-(2，5-二甲基噻吩-3-基)單取代全氟環(huán)戊烯(3)
在氮?dú)饧?78℃條件下，將化合物2(5.0g，21.02mmol)溶于80mlTHF中，攪拌，慢慢注入濃度為2.5mol/L的n-BuLi(8.5ml，21.25mmol)。低溫反應(yīng)半小時(shí)后，將八氟環(huán)戊烯(2.86ml，21.02mmol)迅速加入到反應(yīng)燒瓶中，繼續(xù)將反應(yīng)混合物在低溫下攪拌3hr.。將反應(yīng)混合物自然升至室溫，加入適量水終止反應(yīng)。分液并用乙醚萃取，合并有機(jī)相，無(wú)水硫酸鎂干燥。旋蒸除去溶劑，硅膠柱色譜(正己烷)分離，得到白色固體3(5.02g，16.52mmol)。
產(chǎn)率78.6％。
19F NMR(400MHz，CDCl3)δ108.53-108.56(2F)，117.88-117.92(2F)，128.35(1F)，129.96(2F)；1H NMR(400MHz，CDCl3)δ2.41-26(s，6H，)，δ6.76(s，1H，)。
3、1，2-二甲基-3-溴-5-氰基吡咯(5)在冰浴條件下，將1，2-二甲基-5-腈基吡咯(4)(5.0g，41.66mmol)溶于80ml乙酸中，滴加含有乙酸的液溴(2.14ml)20ml。冰浴反應(yīng)8hr.后，升至室溫繼續(xù)攪拌8hr.。反應(yīng)混合物加水?dāng)嚢璨⒊浞终袷?，有白色絮狀沉淀生成，抽慮并用純水洗滌，真空干燥，硅膠柱色譜(氯仿)分離，得白色固體(5)(6.93g，34.83mmol)。
產(chǎn)率83.6％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ2.247(s，3H)，3.664(s，3H)，6.732(s，1H)4、[1-(1，2-二甲基-5-氰基吡咯-3-基)，2-(2，5-二甲基噻吩-3-基)]全氟環(huán)戊烯(1a)將化合物5(1.0_g，5.03mmol)溶于60ml THF中，在氮?dú)饧?78℃條件下攪拌，緩慢注入2.5mol/L的n-BuLi(2.02ml，5.05mmol)，繼續(xù)低溫?cái)嚢璋胄r(shí)。將化合物3(1.52g，5.03mmol)的THF溶液15ml緩慢滴入到反應(yīng)燒瓶中，繼續(xù)將反應(yīng)混合物在低溫下攪拌3hr.。自然升至室溫，加入適量水終止反應(yīng)。分液，水相用乙醚萃取，合并有機(jī)相，無(wú)水硫酸鎂干燥。抽濾，濾液旋蒸去溶劑，硅膠柱色譜(石油醚∶乙酸乙酯＝5∶1)分離，得到白色針狀晶體化合物1a(1.59g，3.77mmol)。
產(chǎn)率75％。
熔點(diǎn)115.8-117.9℃；19F NMR(400MHz，CDCl3)δ110.02(2F)，110.24(2F)，131.74(2F)；1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.66(s，3H，)，1.78(s，3H，)2.35(s，3H，)，3.54(s，3H，)6.62(s，1H，)，6.82(s，1H)；13C NMR(400MHz，CDCl3)11.13，14.22，15.08，32.93，105.35，110.15，112.93，118.82，124.86，135.94，138.04，138.82；
IR(cm-1)494，552，579，635，656，695，736，852，899，983，1088，1116，1186，1275，1333，1398，1436，1484，1548，1631，2220。
在分子結(jié)構(gòu)通式中，當(dāng)R2、R3為甲基，R1為腈基，R4為苯基時(shí)，即構(gòu)成光致變色化合物2a，其名稱為[1-(2-氰基-1，5-二甲基吡咯-3-基)，2-(2-甲基-5苯基噻吩-3-基)]全氟環(huán)戊烯(2a)，結(jié)構(gòu)式如下 這種化合物的合成方案如Scheme 2所示Scheme_2 具體合成步驟如下1、1，5-二甲基-3-溴-2-氰基吡咯(6)
在室溫條件下，將1，2-二甲基-5-氰基吡咯(1)(5.0_g，41.66mmol)溶于100ml乙酸中，滴加含有液溴(2.14ml)的乙酸20ml，攪拌反應(yīng)24hr.。反應(yīng)混合物加水?dāng)嚢璨⒊浞终袷?，有灰色絮狀沉淀生成，抽慮并用純水洗滌，真空干燥，硅膠柱色譜(氯仿)分離，得白色固體(6)(6.49g，32.62mmol)。
產(chǎn)率78.3％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ2.269(s，3H)，3.686(s，3H)，6.757(s，1H)2、1-(2-腈基-5-甲基吡咯-3-基)單取代全氟環(huán)戊烯(7)在氮?dú)饧?78℃條件下，將6(6.49g，32.62mmol)溶于80mlTHF中，攪拌，慢慢注入濃度為2.5mol/L的n-BuLi(13.05ml，32.62mmol)。低溫反應(yīng)半小時(shí)后，將八氟環(huán)戊烯(4.45ml，32.65mmol)迅速加入到反應(yīng)燒瓶中，繼續(xù)將反應(yīng)混合物在低溫下攪拌3hr.。將反應(yīng)混合物自然升至室溫，加入適量水終止反應(yīng)。分液并用乙醚萃取，合并有機(jī)相，無(wú)水硫酸鎂干燥。抽濾，濾液旋蒸除去溶劑，硅膠柱色譜(石油醚∶氯仿＝2∶1)分離，得到淡黃色固體7(7.13g，22.87mmol)。
產(chǎn)率70.1％。
熔點(diǎn)104.3-104.7℃；1H NMR(400MHz，CDCl3)δ2.324(s，3H)，3.724(s，3H)，6.983(s，1H)3、3，5-二溴-2-甲基噻吩(9)在冰浴條件下，將2-甲基噻吩8(20g，204.08mmol)溶于120ml乙酸中，滴加含有液溴的(24.0ml，204.1mmol)乙酸25ml，繼續(xù)冰浴反應(yīng)16hr.后，加水分液，水相用2mol/L的Na2CO3溶液中和，再用乙醚萃取，合并有機(jī)相，飽和NaCl水溶液洗滌，CaCl2干燥。抽濾，濾液旋蒸去溶劑，減壓蒸餾得淡黃色液體9(41.22g，161.02mmol)。
產(chǎn)率78.9％。
結(jié)構(gòu)鑒定IR(cm-1)780.4，810.1，949.8，1010.5，1138.8，1301.7，1450.9，1535.8，2785.8，3080.9。
4、2-甲基-3-溴-5-硼酸基噻吩(10)在氮?dú)饧?78℃條件下，將9(20.60g，80.52mmol)溶于無(wú)水乙醚中，攪拌，慢慢注入濃度為1.6mol/L的n-BuLi(52.8ml，84.50mmol)，低溫反應(yīng)半小時(shí)后，慢慢滴入硼酸三丁酯(23.0ml，84.50mmol)，自然升至室溫繼續(xù)反應(yīng)1.5hr.后，加入5％的鹽酸25ml終止反應(yīng)，分液棄水相，再用10％的NaOH溶液萃取有機(jī)相，水相用10％的鹽酸酸化至中性不再產(chǎn)生白色沉淀為止。抽濾，濾渣用5％的鹽酸洗滌，真空干燥，得到淺黃色固體10(15.91g，71.98mmol)。
產(chǎn)率89.4％。
結(jié)構(gòu)鑒定IR(cm-1)690.0，789.9，832.3，1009.9，1132.4，1340.3，1473.5，1528.3，1290.8，3201.5。
5、2-甲基-3-溴-5苯基噻吩(12)在N2保護(hù)下，將4-溴苯(3.31g，21.02mmol)和Pd(PPh3)4(0.5g)溶于80mlTHF中，攪拌20min后加入10(4.66g，21.03mmol)和濃度為2.0mol/LNa2CO3溶液50ml，加熱回流16hr.后停止反應(yīng)，冷至室溫。分液，水相用乙醚萃取，合并有機(jī)相，無(wú)水硫酸鎂干燥。抽濾，濾液旋蒸去溶劑，硅膠柱色譜(石油醚)分離，得到淡黃色固體(3.73g，14.74mmol)。
產(chǎn)率70.1％1H NMR(400MHz，CDCl3)δ2.421(s，3H)，7.106(s，1H)，7.280-7.299(d，1H，J＝7.6Hz)，7.349-7.386(t，2H，J＝7.2Hz)，7.499-7.518(d，2H，J＝7.6Hz)，6、[1-(1，5-二甲基-2-氰基吡咯-3-基)，2-(2-甲基-5-苯基噻吩-3-基)]全氟環(huán)戊烯(2a)將化合物12(1.62g，6.41mmol)溶于80mlTHF中，在氮?dú)饧?78℃條件下攪拌，緩慢注入濃度為2.5mol/L的n-BuLi(2.6ml，6.50mmol)，繼續(xù)低溫?cái)嚢璋胄r(shí)。將7(2.01g，6.42mmol)的THF溶液15ml緩慢滴入到反應(yīng)燒瓶中，在低溫下繼續(xù)攪拌2hr.。自然升至室溫，加入25ml水終止反應(yīng)。分液，水相用乙醚萃取，合并有機(jī)相，無(wú)水硫酸鎂干燥。抽濾，濾液旋蒸去溶劑，硅膠柱色譜(石油醚∶乙酸乙酯＝5∶1)分離，得到白色針狀晶體化合物2a(1.56g，3.34mmol)。
產(chǎn)率52.1％。
熔點(diǎn)179.1-180.3℃；19F NMR(400MHz，CDCl3)δ109.60(2F)，110.34(2F)，131.58(2F)；1H NMR(400MHz，CDCl3)δ2.044(s，3H)，2.167(s，3H)，3.533(s，3H)，5.991(s，1H)，7.114(s，1H)，7.190-7.209(d，1H，J＝7.6Hz)，7.279-7.319(t，2H，J＝16Hz)，7.475-7.494(d，2H，J＝7.6Hz)。
13C NMR(400MHz，CDCl3)12.44，14.41，32.89，104.60，109.20，111.75，119.05，123.45，125.52，125.79，127.73，128.93，133.71，136.34，140.39，142.37；IR(cm-1)457，509，545，688，757，801，855，891，970，1049，1111，1173，1271，1325，1439，1483，1635，2219。
在分子結(jié)構(gòu)通式中，當(dāng)R2、R3為甲基，R1為氰基，R4為3-甲氧基苯基時(shí)，即構(gòu)成光致變色化合物3a，其名稱為[1-(2-腈基-1，5-二甲基吡咯-3-基)，2-(2-甲基-5-(3-甲氧基苯基)噻吩-3-基)]全氟環(huán)戊烯(3a)，結(jié)構(gòu)式如下 這種新型二芳基全氟環(huán)戊烯類光致變色化合物的合成與2a的合成方法類似，具體方案(如Scheme 3所示)及步驟如下Scheme 3 1、3-溴-2-甲基-5-(3-甲氧基苯基)噻吩(14)在N2保護(hù)下，將3-溴苯甲醚(4.23g，22.60mmol)和Pd(PPh3)4(0.8g)溶于80mlTHF中攪拌15min，加入10(5.0g，22.64mmol)和濃度為2.0mol/L的Na2CO3溶液40ml，加熱回流16hr.后停止反應(yīng)，冷至室溫，分液，水相用乙醚萃取，合并有機(jī)相，無(wú)水硫酸鎂干燥。抽濾，濾液旋蒸去溶劑，硅膠柱色譜(石油醚)分離，得到淺黃色液體14(4.39g，15.51mmol)。
產(chǎn)率75.3％。
1HNMR(400MHz，CDCl3)δ2.437(s，3H)，δ3.863(s，3H)，δ6.843-6.868(d，1H，J＝8.0Hz)，δ7.055(s，1H)，δ7.113-7.132(t，2H，J＝4.0Hz)，δ7.302-7.322(d，1H，J＝8.0Hz)。
2、[1-(2-腈基-1，5-二甲基吡咯-3-基)，2-(2-甲基-5-(3-甲氧基苯基)噻吩-3-基)]全氟環(huán)戊烯(3a)將化合物14(1.28g，4.79mmol)溶于80mlTHF中，在氮?dú)饧?78℃條件下攪拌，緩慢注入濃度為2.5mol/L的n-BuLi(1.95ml，4.80mmol)，繼續(xù)低溫?cái)嚢璋胄r(shí)。將7(1.50g，4.80mmol)的THF溶液15ml緩慢滴入到反應(yīng)燒瓶中，繼續(xù)在低溫下攪拌2hr.。自然升至室溫，加入25ml水終止反應(yīng)。分液，水相用乙醚萃取，合并有機(jī)相，硫酸鎂干燥。抽濾，濾液旋蒸去溶劑，硅膠柱色譜(石油醚∶乙酸乙酯＝5∶1)分離，得到白色針狀晶體化合物3a(1.24g，2.51mmol)。
產(chǎn)率52.3％。
結(jié)構(gòu)鑒定1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.760(s，3H)，1.955(s，3H)，3.610(s，3H)，3.861(s，3H)，6.848-6.874(d，1H，J＝10.4Hz)，6.940(s，1H)，7.061(s，1H)，7.126-7.146(t，1H，J＝8Hz)，7.229(s，1H)，7.289-7.329(t，1H，J＝16Hz)，13C NMR(400MHz，CDCl3)11.32，14.54，33.05，55.39，105.53，109.98，111.42，112.89，113.31，116.20，118.14，118.77，122.80，125.96，130.11，134.56，135.99，140.39，142.34，160.08；IR(cm-1)486，545，628，688，780，852，894，975，1049，1103，1189，1272，1332，1434，1466，1581，1606，2217。
權(quán)利要求
1.一種光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物的分子結(jié)構(gòu)通式如下 其中R1、R2為氰基、甲基、乙基、甲氧基、硫甲基基團(tuán)，R3、 R4為鹵素原子、烷基、烷氧基、醇、醛、烯、雜環(huán)烷基或芳香基團(tuán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物，其特征在于所述的R3、R4為以下基團(tuán)之一
3.如權(quán)利要求1所述的光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物，其制備方法是(1)、以1，2-二甲基-5-氰基吡咯為原料，在冰浴條件下溴化，然后在正丁基鋰作用下，與全氟環(huán)戊烯反應(yīng)生成單取代的全氟環(huán)戊烯中間體；(2)、以2-甲基噻吩為原料，在冰浴條件下溴化，然后通過與正丁基鋰和硼酸三丁酯反應(yīng)，生成2-甲基-3-溴-5-硼酸基噻吩，再以四三苯磷鈀作催化劑，通過偶聯(lián)反應(yīng)將各種取代的鹵代苯與噻吩環(huán)連接起來(lái)得到各種取代的噻吩類中間體；(3)、在低溫氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，使用正丁基鋰(n-BuLi)，將步驟(1)中制備的單取代全氟環(huán)戊烯中間體與步驟(2)中制備的噻吩類中間體反應(yīng)，從而得到如分子結(jié)構(gòu)通式類的目標(biāo)化合物。
4.如權(quán)利要求1所述的光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物在制備超高密度光信息存儲(chǔ)中的應(yīng)用。
5.如權(quán)利要求1所述的光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物在制備分子開關(guān)的應(yīng)用。
6.如權(quán)利要求1所述的光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物在制備光電顯示元件中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光致變色噻吩吡咯混聯(lián)型全氟環(huán)戊烯化合物及其制備方法與用途，該光致變色材料在溶液或薄膜中均可保持良好的光致變色性能，且開環(huán)態(tài)(無(wú)色態(tài))和閉環(huán)態(tài)(呈色態(tài))均具很好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性、顯著的抗疲勞性、較高的環(huán)化量子產(chǎn)率和很好的靈敏度等優(yōu)越性能，其開環(huán)態(tài)在350－450nm范圍內(nèi)具有較強(qiáng)的熒光，而閉環(huán)態(tài)沒有熒光，因而可用于熒光檢測(cè)及熒光光控開關(guān)，并成功用于高密度全息光存儲(chǔ)，其存儲(chǔ)屬性為可擦寫光子型存儲(chǔ)。
文檔編號(hào)C07D207/33GK1978444SQ20051001994
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
發(fā)明者蒲守智, 劉剛, 李貴珍, 楊天赦 申請(qǐng)人:江西科技師范學(xué)院