專利名稱：一種偶氮苯結(jié)構(gòu)光敏感離子液體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偶氮苯結(jié)構(gòu)光敏感離子液體及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，將光致變色材料用于光信息存儲(chǔ)、光調(diào)控、光開關(guān)、光學(xué)器件材料、光信息 基因材料、修飾基因芯片材料等領(lǐng)域受到全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。目前研究較多的有機(jī)光 盤存儲(chǔ)材料主要有3類花菁類、酞菁類和偶氮類。與前兩種材料相比，偶氮染料不僅具有 較好的光學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)、溶解性和容易制備等特點(diǎn)，而且最重要的一點(diǎn)是通過結(jié)構(gòu)修飾，吸 收峰可以移到短波區(qū)(譬如紅光、藍(lán)綠光和藍(lán)光等)，而且還具有短波長(zhǎng)、可逆性光致變色 的特點(diǎn)，這類材料最適合用作可擦重寫型光盤記錄介質(zhì)，是一類新型的高密度光盤存儲(chǔ)介 質(zhì)，因此，對(duì)這類材料的研究不僅具有重要的理論意義，也將為這類材料在高密度數(shù)字多用 光盤(DVD-RDVD-RAM)中的實(shí)用化奠定基礎(chǔ)。將光致變色基團(tuán)與離子液體結(jié)合，得到的光響 應(yīng)的離子液體兼具離子液體和光致變色官能團(tuán)的雙重性質(zhì)，既可以通過離子液體的離子性 影響其光致變色性質(zhì)，也可以通過光致變色基團(tuán)的光響應(yīng)來可逆地調(diào)變離子液體的物理化 學(xué)性質(zhì)，從而拓寬離子液體的應(yīng)用范圍。本發(fā)明的目的在于提供一種偶氮苯結(jié)構(gòu)光敏感離子液體化合物及其制備方法。為 光存儲(chǔ)、光開關(guān)、全息光柵、光調(diào)制、生物傳感器等領(lǐng)域提供另一種有著良好應(yīng)用前景的新
女口
廣 PFt ο本發(fā)明的偶氮苯結(jié)構(gòu)光敏感離子液體化合物是具有以下結(jié)構(gòu)式的產(chǎn)品 式中的R為C1 C18的直鏈烷基的偶氮苯類化合物或其衍生物，式中的X為溴、四 氟硼酸根、六氟磷酸根、硫酸根、硫酸氫根、磷酸二氫根、磷酸根、硝酸根、高氯酸根、對(duì)甲苯 磺酸根、苯甲酸根、醋酸根、三氟醋酸根、三氟甲烷磺酸根、雙(全氟烷基磺?；?亞胺基負(fù) 離子、四氰基硼酸根、二亞硝基胺根、二氰基胺根、三氰基甲烷根、硫氰酸根、硒氰酸根或糖 精酸根中的一種。本發(fā)明的離子液體的光致變色(異構(gòu))反應(yīng)原理為 本發(fā)明的制備方法包括以下步驟(1)按已有技術(shù)合成偶氮苯系列衍生物；(2)按已有技術(shù)合成純的咪唑溴鹽離子液體；(3)將合成的咪唑鹽與含有目標(biāo)陰離子的無機(jī)或有機(jī)鹽按摩爾比1 2和有機(jī)溶 劑混合于反應(yīng)容器中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后過濾，濃縮濾液，干燥，得到純的含有目 標(biāo)陰離子的離子液體。本發(fā)明所的離子液體結(jié)構(gòu)規(guī)整對(duì)稱，對(duì)光敏感，可在紫外光與可見光的交替作用 下影響離子液體的理化性質(zhì)。與傳統(tǒng)的光致變色物質(zhì)相比，具有良好的導(dǎo)電性，熱穩(wěn)定性 好；與傳統(tǒng)的功能化離子液體比較，本發(fā)明的光響應(yīng)的離子液體的具有獨(dú)特的性能，作為特 殊的光致變色(異構(gòu))導(dǎo)電材料，可以用信息存儲(chǔ)、光開關(guān)、分子器件和光敏感材料。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1取4，4，- 二芐基溴偶氮苯1. 84g與0. 82g N-甲基咪唑溶于30mL乙醇中，回流攪 拌24h。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)有機(jī)溶劑，蒸餾水洗若干次，丙酮溶解過濾。濃縮濾液，洗滌，55°C真空干 燥。得到以下結(jié)構(gòu)式的偶氮苯修飾離子液體 經(jīng)過紅外光譜、核磁共振和元素分析進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和確認(rèn)。在紫外光照射條件下， 偶氮苯由反式變?yōu)轫樖?，用可見光照射時(shí)、避光或受熱時(shí)，返回到原來穩(wěn)定狀態(tài)。這種光致 變色過程可以多次重復(fù)。實(shí)施例2取3，3，- 二芐基溴偶氮苯1. 84g與0. 96g N-乙基咪唑。溶于30mL乙醇中，回流 攪拌24h。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)有機(jī)溶劑，蒸餾水洗若干次，丙酮溶解過濾。濃縮濾液，洗滌，55°C真空 干燥。得到以下結(jié)構(gòu)式的偶氮苯修飾離子液體 實(shí)施例3取已合成前體溴鹽2. 53g，六氟磷酸銨1. 63g溶于50mL 二氯甲烷中，回流攪拌過 夜，待反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)物水洗分層，蒸餾水，乙醚洗若干次。濃縮溶液，55°C真空干燥。得到 以下結(jié)構(gòu)式的偶氮苯修飾離子液體 實(shí)施例4取已合成前體溴鹽1. 4g，六氟磷酸銨0. 815g溶于50mL 二氯甲烷中，回流攪拌過 夜，待反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)物用蒸餾水，乙醚洗若干次。濃縮溶液，55°C真空干燥。得到以下結(jié)構(gòu)
式的偶氮苯修飾離子液體 實(shí)施例5取已合成前體溴鹽1.72g，雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰1.44g，溶于50mL水中，回流攪 拌過夜，待反應(yīng)結(jié)束，過濾。濃縮溶液，水洗若干次。55°C真空干燥。以下結(jié)構(gòu)式的偶氮苯 修飾離子液體 實(shí)施例6 取已合成前體溴鹽1. 72g，硫氰酸銀0. 83g，溶于50mL水，回流攪拌過夜，待反應(yīng)結(jié) 束，過濾。濃縮濾液，55°C真空干燥，以下結(jié)構(gòu)式的偶氮苯修飾離子液體 實(shí)施例7取已合成前體溴鹽1. 37g，硝酸銀0. 85g，溶于30mL水，回流攪拌過夜，待反應(yīng)結(jié) 束，過濾。濃縮濾液，55°C真空干燥，得到以下結(jié)構(gòu)式的偶氮苯修飾離子液體 實(shí)施例8取已合成前體溴鹽1. 33g，四氟硼酸鈉0. 55g，溶于30mL 二氯甲烷，回流攪拌過夜， 待反應(yīng)結(jié)束，水洗分層，蒸餾水，乙醚洗若干次，濃縮溶液，55°C真空干燥，以下結(jié)構(gòu)式的偶 氮苯修飾離子液體 實(shí)施例9取已合成前體溴鹽1. 4g，對(duì)甲苯磺酸鈉0. 971g，溶于30mL水，回流攪拌過夜，待反 應(yīng)結(jié)束，過濾。濃縮濾液，55°C真空干燥，以下結(jié)構(gòu)式的偶氮苯修飾離子液體 實(shí)施例10取已合成前體溴鹽1. 4g，雙氰胺鈉0. 445g，溶于30mL水，回流攪拌過夜，待反應(yīng)結(jié) 束，過濾。濃縮濾液，55°C真空干燥，得到以下結(jié)構(gòu)式的偶氮苯修飾離子液體
權(quán)利要求
一種偶氮苯結(jié)構(gòu)光敏感離子液體，其特征在于，是具有以下結(jié)構(gòu)式的產(chǎn)品式中的R為C1～C18的直鏈烷基的偶氮苯類化合物或其衍生物；X為溴、四氟硼酸根、六氟磷酸根、硫酸根、硫酸氫根、磷酸二氫根、磷酸根、硝酸根、高氯酸根、對(duì)甲苯磺酸根、苯甲酸根、醋酸根、三氟醋酸根、三氟甲烷磺酸根、雙(全氟烷基磺?；?亞胺基負(fù)離子、四氰基硼酸根、二亞硝基胺根、二氰基胺根、三氰基甲烷根、硫氰酸根、硒氰酸根或糖精酸根中的種。F200910312643920091230C000011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述偶氮苯結(jié)構(gòu)光敏感離子液體的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟(1)按已有技術(shù)合成偶氮苯系列衍生物；(2)按已有技術(shù)合成純的咪唑溴鹽離子液體；(3)將合成的咪唑鹽與含有目標(biāo)陰離子的無機(jī)或有機(jī)鹽按摩爾比1 2和有機(jī)溶劑混 合于反應(yīng)容器中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后過濾，濃縮濾液，干燥，得到純的含有目標(biāo)陰 離子的離子液體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種偶氮苯結(jié)構(gòu)光敏感離子液體及其制備方法。將合成的咪唑鹽與含有目標(biāo)陰離子的無機(jī)或有機(jī)鹽按摩爾比1∶2和有機(jī)溶劑混合于反應(yīng)容器中，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后過濾，濃縮濾液，干燥，得到以下結(jié)構(gòu)式的產(chǎn)品。本發(fā)明與傳統(tǒng)的光致變色物質(zhì)相比，具有良好的導(dǎo)電性，熱穩(wěn)定性好；為光存儲(chǔ)、光開關(guān)、全息光柵、光調(diào)制、生物傳感器等領(lǐng)域提供了另一種有著良好應(yīng)用前景的新產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C07C309/30GK101928249SQ20091031264
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者何德良, 夏三保, 謝昕, 郭艷妮 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)