專利名稱：吡唑啉酮縮甲基氨基硫脲光致變色化合物的制備及應(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，尤其是一種吡唑啉酮縮甲基氨基硫脲光致變
色化合物的制備及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
光致變色是一個(gè)或幾個(gè)物種在吸收光譜顯著改變的兩個(gè)狀態(tài)之間的可逆性變化。 這種變化至少在一個(gè)方向是由光的照射引起的，而在另一個(gè)方向通常則是自發(fā)的熱變化過(guò) 程。光致變色介質(zhì)包括無(wú)機(jī)和有機(jī)兩種，它們的變色原理是不同的。對(duì)于金屬氧化物或鹵 化物等無(wú)機(jī)化合物的光致變色通常是由雜質(zhì)或晶體缺陷所造成；而有機(jī)化合物的光致變色 常起因于化合物結(jié)構(gòu)的改變，如價(jià)鍵異構(gòu)化，鍵斷裂(均裂或異裂)、二聚或氧化還原等。
光致變色是實(shí)現(xiàn)光信息存儲(chǔ)的一種重要方式，它在光存儲(chǔ)材料中的應(yīng)用有著極大 的發(fā)展前途，同時(shí)在光開(kāi)關(guān)、光成像、紡織纖維、油墨、防偽標(biāo)識(shí)及裝飾等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用 前景。近幾十年來(lái)對(duì)光致變色材料的研究及應(yīng)用大都集中在俘精酸酐、二芳基乙烯、螺吡 喃、螺噁嗪以及相關(guān)的雜環(huán)化合物。且絕大多數(shù)是在溶液下變色，關(guān)于化合物在固態(tài)時(shí)表現(xiàn) 出光致變色性的報(bào)道卻很少，多數(shù)光致變色化合物的穩(wěn)定性和抗疲勞性較差，對(duì)光的靈敏 性、抗氧化性也不理想，這給其應(yīng)用帶來(lái)很大限制。因而新的變色體系，新的化合物的開(kāi)發(fā) 仍然是推動(dòng)這一領(lǐng)域發(fā)展的動(dòng)力，在變色和褪色機(jī)理方面的研究仍有助于指導(dǎo)人們有目的 地開(kāi)發(fā)新的化合物，從而改善它們的應(yīng)用性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)1，3_ 二苯基-4_(3'-氯苯甲?；?_5-吡唑啉酮與甲基氨基硫脲進(jìn) 行縮合反應(yīng)，得到了具有光致變色性能的1 ， 3- 二苯基-4- (3'-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮 縮甲基氨基硫脲化合物。與現(xiàn)有的光致變色材料相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1.該化合物在固態(tài)具有可逆的光致變色性能。 2.該化合物的兩種異構(gòu)體(白色的醇式和黃色的酮式)均具有很好的化學(xué)穩(wěn)定 性，在紫外光照射下，顯色快；加熱時(shí)，消色也快，消色速率可調(diào)。且該化合物也具有較好的 抗疲勞性。 3.該化合物在光信息存儲(chǔ)、防偽、分子開(kāi)關(guān)、光學(xué)鏡片等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前
旦 豕。


圖1為1，3-二苯基-4-(3'-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮縮甲基氨基硫脲的分子 結(jié)構(gòu)式； 圖2為1，3-二苯基-4-(3'-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮縮甲基氨基硫脲的單晶 結(jié)構(gòu)； 圖3為白色粉末(I)在365nm的光照射下不同時(shí)間的的紫外漫反射光譜；
3
圖4為黃色粉末(II)在IO(TC加熱不同時(shí)間的的紫外漫反射光譜；
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明合成的光致變色化合物1，3-二苯基-4-(3'-氯苯亞甲基)_5-吡唑啉酮 縮甲基氨基硫脲的具體合成步驟 稱取1.874g(5mmol)l，3-二苯基-4-(3 ' _氯苯甲酰基)-5-吡唑啉酮與 0. 5258g(5mmol)N(4)-甲基氨基硫脲于圓底燒瓶中，以50mL甲醇為溶劑、lmL冰醋酸為催化 劑，加熱回流反應(yīng)6h，得白色產(chǎn)物，產(chǎn)率76X。熔點(diǎn)200-20rC。其合成路線及光致變色機(jī)
理如下所示
<formula>formula see original document page 4</formula> 單晶測(cè)試在室溫下用Rigaku R-axis Spider單晶衍射儀，Mo K a為入射光線， 石墨單色器，A = 0.71073 A，以"的掃描方式收集數(shù)據(jù)，其晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示。結(jié)果表 明該光致變色化合物在固態(tài)是以酮式結(jié)構(gòu)存在。 紫外測(cè)試經(jīng)365nm紫外光照，該化合物的紫外漫反射光譜如圖3所示，發(fā)現(xiàn)在 380-510nm的范圍內(nèi)出現(xiàn)了一個(gè)新的吸收峰，且該峰的吸收強(qiáng)度隨紫外光照射時(shí)間的增加 而增強(qiáng)。當(dāng)變色后的黃色粉末在IO(TC下加熱，又會(huì)很快退回到白色，表明此化合物的光致 變色是可逆的，其退色紫外光譜如圖4所示，同時(shí)發(fā)現(xiàn)在380-510nm內(nèi)的峰的吸光強(qiáng)度隨著 加熱時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，最后與變色前的曲線基本吻合。
權(quán)利要求
本發(fā)明所合成的光致變色化合物，被命名為1，3-二苯基-4-(3′-氯苯亞基)-5-吡唑啉酮縮甲基氨基硫脲，其特征在于它具有以下結(jié)構(gòu)式F200910113452XC00011.tif
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的l，3-二苯基-4-(3'-氯苯亞基)_5-吡唑啉酮縮甲基氨基 硫脲，其特征在于該光致變色化合物的合成步驟為將等摩爾的1，3-二苯基-4-(3'-氯 苯甲?；?-5-吡唑啉酮與N(4)_甲基氨基硫脲溶解在甲醇中，以冰醋酸為催化劑，加熱回 流6小時(shí)，將反應(yīng)液冷卻，避光過(guò)濾得產(chǎn)物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光致變色化合物，其特征在于該化合物在固態(tài)具有可逆的光 致變色性能，對(duì)光和熱具有較快的響應(yīng)速度，且有良好的抗疲勞性，可應(yīng)用于光信息存儲(chǔ)、 防偽、分子開(kāi)關(guān)、光學(xué)鏡片等領(lǐng)域。
全文摘要
本發(fā)明屬于有機(jī)光致變色材料領(lǐng)域，涉及1，3-二苯基-4-(3′-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮縮甲基氨基硫脲光致變色化合物的制備與應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1。本發(fā)明通過(guò)1，3-二苯基-4-(3′-氯苯甲?；?-5-吡唑啉酮與甲基氨基硫脲在甲醇溶液中的縮合反應(yīng)，制備了1，3-二苯基-4-(3′-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮縮甲基氨基硫脲。該化合物在固態(tài)下具有可逆的光致變色性能，同時(shí)具有熱穩(wěn)定性和抗疲勞性好的特點(diǎn)，可應(yīng)用于光信息存儲(chǔ)、防偽、分子開(kāi)關(guān)、光學(xué)鏡片等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C09K9/02GK101709054SQ20091011345
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月16日
發(fā)明者劉浪, 張濤, 賈殿贈(zèng), 郭繼璽 申請(qǐng)人:新疆大學(xué)