含有安替比林單體具有鋁離子識別功能的光致變色全氟環戊烯化合物及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明設及有機光致變色化合物，具體地指一種含有安替比林單體具有侶離子識 別功能的光致變色全氣環戊締化合物及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 侶離子廣泛存在于我們的生產生活中，并對我們的生活產生了很重要的影響。在 生活環境中，若侶離子的濃度超標，則會嚴重危害植物的正常生長；在我們身體中，若侶離 子的濃度過高，則會導致很多疾病的產生，例如老年性癡呆癥。所W構建一種高選擇性和高 靈敏度的侶離子化學傳感器是非常有必要的。
[0003] 有機光致變色化合物由于其在光存儲方面潛在的應用價值而受到人們的廣泛關 注。在目前研究的各種有機光致變色化合物的體系中，二芳締衍生物由于其具有突出的熱 不可逆性、良好的抗疲勞等特性，成為信息存儲領域中最具有應用潛力的光存儲材料。運些 因素都使得人們傾注了更多的熱情和精力來設計合成新的、性質優良且功能各異的二芳締 化合物。其中合成具有離子識別功能的二芳締是眾多研究方面的一個。
[0004] 目前很多高選擇性和高靈敏度的離子化學傳感器已經被合成，例如對鋒離子和 對銅離子的。但是，目前對侶離子識別的化學傳感器卻很少。運主要因為侶離子不同于過 渡金屬離子，其絡合能力較低，不易被識別。而且，就像羅丹明和二芳締的衍生物，雖然對侶 離子有識別，但是鐵離子和銘離子會嚴重影響其識別的選擇性。所W，構建一種高選擇性和 高靈敏度的二芳締衍生物是具有重大意義的。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的就是要克服現有技術所存在的不足，提供一種含有安替比林單體具 有侶離子識別功能的光致變色全氣環戊締化合物及其制備方法和應用。
[0006] 為實現上述目的，本發明所設計的含有安替比林單體具有侶離子識別功能的 光致變色全氣環戊締化合物，其特征在于：1-(2-甲基-5-苯基-3-嚷吩基）-2-(2-甲 基-5-(3-甲基亞氨基安替比林-4-徑基）苯基-3-嚷吩基]全氣環戊締的結構式如式1 所示：
[0007]
[0008] 上述含有安替比林單體具有侶離子識別功能的光致變色全氣環戊締化合物的制 備方法，按照W下步驟進行：
[0009] 1)在常壓、氮氣保護及195K條件下，將式2化合物溶于THF中，攬拌加入n-BuLi， 保持195K攬拌0. 5小時；將式3所示的單取代全氣代環戊締的THF溶液加入到反應燒瓶 中，繼續將反應混合物在195K攬拌2小時，自然升至室溫，加入水終止反應，得到式4化合 物；
[0010] 2)在常溫常壓下，將式4化合物、化晚和對甲苯橫酸溶于丙酬中，在333K下攬拌8 小時，加水停止反應，得到式5化合物；
[0011] 3)在常溫常壓下，將式5化合物溶于二氯甲燒中，在氣氣保護的條件下，降溫至 195K，加入Ξ漠化棚，繼續在195K的溫度下反應0. 5小時，升至常溫，加水停止反應，得到式 6化合物；
[0012] 4)在常壓下，將式6化合物和4-氨基安替比林溶于無水乙醇中，在373K下加熱回 流10小時，降至室溫，放入273K重結晶，得到式1化合物；
[0013] 其合成路線如下：
[0014]
[0015]上述含有安替比林單體具有侶離子識別功能的光致變色全氣環戊締化合物在制 備超高密度、可擦寫有機光子型信息存儲材料的應用。
[0016] 本發明含有安替比林單體的具有侶離子識別功能的光致變色全氣環戊締化合物 的主要用途有：用于超高密度、可擦寫有機光子型信息存儲材料；用于制備光控開關元件； 用于制備光致變色發光器件；用于制備識別侶離子的化學傳感器。
[0017] 本發明的有益效果在于：
[0018] 1、含有安替比林單體的具有侶離子識別功能的光致變色全氣環戊締在溶液中可 保持良好的光致變色性能，并且開環態和閉環態均具很好的化學和熱穩定性，顯著的抗疲 勞性，很好的靈敏度等優越性能。
[0019] 2、本發明含有安替比林單體的具有侶離子識別功能的光致變色全氣環戊締制備 方法容易控制，各步操作簡單，反應時間較短。
[0020] 3、含有安替比林單體的具有侶離子識別功能的全氣環戊締光致變色材料的閉環 態波長600nm左右，在加入堿后甚至可W超過700nm，可W應用于激光防護眼鏡等的制作。
[0021] 4、含有安替比林單體的具有侶離子識別功能的全氣環戊締光致變色材料的開環 態在550~600nm范圍內具有較強的巧光，而閉環態巧光較弱，其巧光調制效率可達84%， 在加入侶離子后，其巧光調制效率可達90%W上，因而可用于巧光檢測及巧光光控開關。
[0022] 5、本發明全氣環戊締光致變色材料，在加入侶離子之后巧光強度明顯增強，且巧 光顏色由澄色變為黃色，可應用于化學離子傳感器的制備。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發明全氣環戊締化合物的光致變色反應示意圖；
[0024]圖2為本發明全氣環戊締化合物在乙臘溶液中紫外和白光交替照射前后的吸收 光譜圖；
[0025]圖3為本發明全氣環戊締化合物在乙臘溶液中紫外和白光交替照射前后巧光發 射光譜變化圖；
[00%] 圖4為本發明全氣環戊締化合物在乙臘溶液加入不同離子后的巧光變化W及顏 色變化圖。
【具體實施方式】
[0027] 為了更好地解釋本發明，W下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說 明，但它們不對本發明構成限定。 陽0測 實施例1
[0029] 本發明含有安替比林單體具有侶離子識別功能的光致變色全氣環戊締化合物為： 1- [ (2-甲基-5- (3-甲基亞氨基安替比林-4-徑基）苯基-3-嚷吩基]-2- (2-甲基-5-苯 基-3-嚷吩基）全氣環戊締，結構式如式1所示：
[0030]
[0033] 具體合成步驟如下所述：
[0034] 1)在常壓、氮氣保護及195K條件下，將式2化合物（1.9g，6.Immol)溶于精制的 THF中，攬拌加入 2. 4mol/L的n-BuLi(2. 8血，6. 7mmol，1:1. 1)，保持 195K攬拌 0. 5 小時； 將式3所示的單取代全氣代環戊締化2g，6. 的THF溶液加入到反應燒瓶中，繼 續將反應混合物在195K下攬拌2小時，自然升至室溫，加入適量水終止反應，旋蒸除去THF并用二氯甲燒萃取；合并有機相，干燥，旋蒸濃縮產物得到式4化合物1-(2-甲基-5-苯 基-3-嚷吩）-2-巧-甲基-5-(3-1, 3-二氧戊環-4-甲氧基）苯基-3-嚷吩]全氣環戊締， 直接進行下一步；
[0035] 2)在常溫常壓下，將式4化合物、化晚（0. 5g，6. 和對甲苯橫酸（1. 2邑， 6.Immol，1:1)溶于80血丙酬中，置于250血單口瓶中，再加入20血的水于單口瓶中，333K下加熱回流攬拌8小時，加水終止反應，旋蒸除去丙酬，用二氯甲燒萃取；合并有機相，并用 飽和NaHC〇3溶液洗涂Ξ次，用水洗涂一次，然后用無水硫酸儀干燥，真空旋蒸去除溶劑，用 石油酸/乙酸乙醋（v/v= 5:l)過柱子，得到淡藍色固體1.6g，產率45.3%。
[0036] 結構鑒定：?NMR(400MHz，CDCI3):δ (wm)1.95(s，3H，-CH3)，1.96(s，3H，-邸3)，3.97(s, 3H, - OCH3)，7. 02 (d,IH,地en}d-H，J= 8.OHz)，7. 24(s, IH, thien}d-H)，7. 28 (s,IH,thien}d-H)，7. 28 ~7. 32 (m,IH,曲en}d-H)，7. 36 ~7. 40 (m,甜，phenyl-H)，7. 54 (d, 2H,地en}d-H，J= 8.OHz)，7. 72 (d,甜，phenyl-H,J= 8.OHz)，7. 98 (s,IH,地en}d-H)，10. 49 ( s,IH, -CHO).
[0037]結構鑒定為式5化合物：1-(2-甲基-5-苯基-3-嚷吩）-2-巧-甲基-5-(3-甲酯 基-4-甲氧基）苯基-3-嚷吩]全氣環戊締， 陽03引扣在常溫常壓下，將式5化合物（2. 9g，5.Immol)溶于50血精制的二氯甲燒中， 在氣氣保護的條件下，降溫至195K，勻速打入5. 7血巧.7mmol，l:l. 1)的Ξ漠化棚。繼續 在195K下反應0. 5小時，升至常溫，加水停止反應，用二氯甲燒萃取，合并有機相，用飽和