含有安替比林单体具有铝离子识别功能的光致变色全氟环戊烯化合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及有机光致变色化合物，具体地指一种含有安替比林单体具有侣离子识 别功能的光致变色全氣环戊締化合物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 侣离子广泛存在于我们的生产生活中，并对我们的生活产生了很重要的影响。在 生活环境中，若侣离子的浓度超标，则会严重危害植物的正常生长；在我们身体中，若侣离 子的浓度过高，则会导致很多疾病的产生，例如老年性痴呆症。所W构建一种高选择性和高 灵敏度的侣离子化学传感器是非常有必要的。
[0003] 有机光致变色化合物由于其在光存储方面潜在的应用价值而受到人们的广泛关 注。在目前研究的各种有机光致变色化合物的体系中，二芳締衍生物由于其具有突出的热 不可逆性、良好的抗疲劳等特性，成为信息存储领域中最具有应用潜力的光存储材料。运些 因素都使得人们倾注了更多的热情和精力来设计合成新的、性质优良且功能各异的二芳締 化合物。其中合成具有离子识别功能的二芳締是众多研究方面的一个。
[0004] 目前很多高选择性和高灵敏度的离子化学传感器已经被合成，例如对锋离子和 对铜离子的。但是，目前对侣离子识别的化学传感器却很少。运主要因为侣离子不同于过 渡金属离子，其络合能力较低，不易被识别。而且，就像罗丹明和二芳締的衍生物，虽然对侣 离子有识别，但是铁离子和铭离子会严重影响其识别的选择性。所W，构建一种高选择性和 高灵敏度的二芳締衍生物是具有重大意义的。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种含有安替比林单体具 有侣离子识别功能的光致变色全氣环戊締化合物及其制备方法和应用。
[0006] 为实现上述目的，本发明所设计的含有安替比林单体具有侣离子识别功能的 光致变色全氣环戊締化合物，其特征在于：1-(2-甲基-5-苯基-3-嚷吩基）-2-(2-甲 基-5-(3-甲基亚氨基安替比林-4-径基）苯基-3-嚷吩基]全氣环戊締的结构式如式1 所示：
[0007]
[0008] 上述含有安替比林单体具有侣离子识别功能的光致变色全氣环戊締化合物的制 备方法，按照W下步骤进行：
[0009] 1)在常压、氮气保护及195K条件下，将式2化合物溶于THF中，揽拌加入n-BuLi， 保持195K揽拌0. 5小时；将式3所示的单取代全氣代环戊締的THF溶液加入到反应烧瓶 中，继续将反应混合物在195K揽拌2小时，自然升至室溫，加入水终止反应，得到式4化合 物；
[0010] 2)在常溫常压下，将式4化合物、化晚和对甲苯横酸溶于丙酬中，在333K下揽拌8 小时，加水停止反应，得到式5化合物；
[0011] 3)在常溫常压下，将式5化合物溶于二氯甲烧中，在氣气保护的条件下，降溫至 195K，加入Ξ漠化棚，继续在195K的溫度下反应0. 5小时，升至常溫，加水停止反应，得到式 6化合物；
[0012] 4)在常压下，将式6化合物和4-氨基安替比林溶于无水乙醇中，在373K下加热回 流10小时，降至室溫，放入273K重结晶，得到式1化合物；
[0013] 其合成路线如下：
[0014]
[0015]上述含有安替比林单体具有侣离子识别功能的光致变色全氣环戊締化合物在制 备超高密度、可擦写有机光子型信息存储材料的应用。
[0016] 本发明含有安替比林单体的具有侣离子识别功能的光致变色全氣环戊締化合物 的主要用途有：用于超高密度、可擦写有机光子型信息存储材料；用于制备光控开关元件； 用于制备光致变色发光器件；用于制备识别侣离子的化学传感器。
[0017] 本发明的有益效果在于：
[0018] 1、含有安替比林单体的具有侣离子识别功能的光致变色全氣环戊締在溶液中可 保持良好的光致变色性能，并且开环态和闭环态均具很好的化学和热稳定性，显著的抗疲 劳性，很好的灵敏度等优越性能。
[0019] 2、本发明含有安替比林单体的具有侣离子识别功能的光致变色全氣环戊締制备 方法容易控制，各步操作简单，反应时间较短。
[0020] 3、含有安替比林单体的具有侣离子识别功能的全氣环戊締光致变色材料的闭环 态波长600nm左右，在加入碱后甚至可W超过700nm，可W应用于激光防护眼镜等的制作。
[0021] 4、含有安替比林单体的具有侣离子识别功能的全氣环戊締光致变色材料的开环 态在550~600nm范围内具有较强的巧光，而闭环态巧光较弱，其巧光调制效率可达84%， 在加入侣离子后，其巧光调制效率可达90%W上，因而可用于巧光检测及巧光光控开关。
[0022] 5、本发明全氣环戊締光致变色材料，在加入侣离子之后巧光强度明显增强，且巧 光颜色由澄色变为黄色，可应用于化学离子传感器的制备。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明全氣环戊締化合物的光致变色反应示意图；
[0024]图2为本发明全氣环戊締化合物在乙腊溶液中紫外和白光交替照射前后的吸收 光谱图；
[0025]图3为本发明全氣环戊締化合物在乙腊溶液中紫外和白光交替照射前后巧光发 射光谱变化图；
[00%] 图4为本发明全氣环戊締化合物在乙腊溶液加入不同离子后的巧光变化W及颜 色变化图。
【具体实施方式】
[0027] 为了更好地解释本发明，W下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说 明，但它们不对本发明构成限定。 阳0測 实施例1
[0029] 本发明含有安替比林单体具有侣离子识别功能的光致变色全氣环戊締化合物为： 1- [ (2-甲基-5- (3-甲基亚氨基安替比林-4-径基）苯基-3-嚷吩基]-2- (2-甲基-5-苯 基-3-嚷吩基）全氣环戊締，结构式如式1所示：
[0030]
[0033] 具体合成步骤如下所述：
[0034] 1)在常压、氮气保护及195K条件下，将式2化合物（1.9g，6.Immol)溶于精制的 THF中，揽拌加入 2. 4mol/L的n-BuLi(2. 8血，6. 7mmol，1:1. 1)，保持 195K揽拌 0. 5 小时； 将式3所示的单取代全氣代环戊締化2g，6. 的THF溶液加入到反应烧瓶中，继 续将反应混合物在195K下揽拌2小时，自然升至室溫，加入适量水终止反应，旋蒸除去THF并用二氯甲烧萃取；合并有机相，干燥，旋蒸浓缩产物得到式4化合物1-(2-甲基-5-苯 基-3-嚷吩）-2-巧-甲基-5-(3-1, 3-二氧戊环-4-甲氧基）苯基-3-嚷吩]全氣环戊締， 直接进行下一步；
[0035] 2)在常溫常压下，将式4化合物、化晚（0. 5g，6. 和对甲苯横酸（1. 2邑， 6.Immol，1:1)溶于80血丙酬中，置于250血单口瓶中，再加入20血的水于单口瓶中，333K下加热回流揽拌8小时，加水终止反应，旋蒸除去丙酬，用二氯甲烧萃取；合并有机相，并用 饱和NaHC〇3溶液洗涂Ξ次，用水洗涂一次，然后用无水硫酸儀干燥，真空旋蒸去除溶剂，用 石油酸/乙酸乙醋（v/v= 5:l)过柱子，得到淡蓝色固体1.6g，产率45.3%。
[0036] 结构鉴定：?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]结构鉴定为式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]全氣环戊締， 阳03引扣在常溫常压下，将式5化合物（2. 9g，5.Immol)溶于50血精制的二氯甲烧中， 在氣气保护的条件下，降溫至195K，匀速打入5. 7血巧.7mmol，l:l. 1)的Ξ漠化棚。继续 在195K下反应0. 5小时，升至常溫，加水停止反应，用二氯甲烧萃取，合并有机相，用饱和