一种含二苯并噻吩的三苯乙烯类光致变色材料及制备方法与流程

本发明属于变色材料，具体涉及一种含二苯并噻吩的三苯乙烯类光致变色材料及其制备方法。

背景技术：

1、光致变色是指化学物质受到一定波长的光照射后发生可逆性颜色变化的现象(pure and applied chemistry.2001,73,639-665)。化合物在两种状态互相转变过程中，分子结构发生很大改变。因此除颜色发生变化外，化合物的导电性、发光性能、表面形貌也会发生不同程度的改变。基于这一性质，光致变色材料在信息防伪、信息加密及光学逻辑门等领域有着巨大的应用潜力。

2、目前市场上主要存在的无机和有机光致变色材料存在合成复杂，光致变色产物稳定性差，不易调控等问题，近些年，三苯基乙烯及其衍生物因其合成简单、易于修饰等优点，正有望成为一种新型的有机光致变色分子。自yu等首次报道三芳基乙烯类光致变色分子以来(ou d,yu t,yang z,et al.combined aggregation induced emission(aie),photochromism and photoresponsive wettability in simpledichloro-substitutedtriphenylethylene derivatives.chem.sci.,2016,7,5302-5306)，近年相继报道了该体系的光致变色材料增材制造(zhang x,liu f,yu t,huang w,et al.construction ofphotoresponsive 3d structures based on triphenylethylene photochromicbuilding blocks,research.2022；2022:doi:10.34133/2022/9834140)、光控摩擦发光(xie z,zhang x,xiao y,yu t,huang w,et al.realizing photoswitchablemechanoluminescence in organic crystals based onphotochromism.adv.mater.2023,35,2212273)等多种性质及应用。然而，该新兴材料在多刺激响应，实时调控、长效记忆存储等方面仍然存在一些缺陷。

技术实现思路

1、为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种新型三苯乙烯类光致变色材料及其制备方法，该材料具有变色持久时间长、光控荧光、良好可擦写性等优点。

2、按照本发明的一个方面，提供一种含二苯并噻吩的三苯乙烯类光致变色材料，所述三苯乙烯类光致变色材料含二苯并噻吩取代基，其特征在于分子结构通式如下：

3、

4、其中，r1和r2为修饰基团，r1和r2可以相同或不同，分别选自氢、甲基、甲氧基、卤素(优选为f和cl)、硝基、氨基、醛基或氰基。

5、按照本发明的另一个方面，提供一种如上所述的含二苯并噻吩的三苯乙烯类光致变色材料的制备方法，所述方法包括：邻位碘取代的溴苄与亚磷酸三乙酯反应得到2-碘苯磷酸二乙酯，将二苯酮衍生物与2-碘苯磷酸二乙酯通过维悌希反应生成邻位碘取代的三芳基乙烯，将邻位碘取代的三芳基乙烯进一步与带有二苯并噻吩的硼酸或频哪醇硼酸酯基的化合物通过suzuki反应得到目标产物。

6、进一步地，上述方法具体包括：①将一端含有邻位碘取代的溴苄(1摩尔当量)和亚磷酸三乙酯(1摩尔当量)反应得到2-碘苯磷酸二乙酯，②将2-碘苯磷酸二乙酯、二苯酮衍生物和叔丁醇钾以1:1～1.5:3～3.5的摩尔当量比在适量(即，能溶解物质即可)四氢呋喃溶液中，通过维悌希反应得到邻位碘取代的三芳基乙烯，③将邻位碘取代的三芳基乙烯、含有二苯并噻吩的硼酸或频哪醇硼酸酯基的化合物、碳酸钾以1:1.2:1.3～1.5的摩尔当量比溶解在适量四氢呋喃中，通过suzuki反应得到目标产物。

7、本发明通过引入具有大共轭的二苯并噻吩取代基，使得三苯乙烯光致变色持久时间延长至分钟级，有助于实现三芳基乙烯光致变色材料在长效记忆存储方面的应用，应用于制备高速光信息存储产品、高精度化学生物检测产品、快速生物成像产品、防伪产品或光控产品。

技术特征：

1.一种含二苯并噻吩的三苯乙烯类光致变色材料，其特征在于分子结构通式如下：

2.按照权利要求1所述的含二苯并噻吩的三苯乙烯类光致变色材料，其中所述卤素为f或cl。

3.按照权利要求1所述的含二苯并噻吩的三苯乙烯类光致变色材料的制备方法，所述方法包括：邻位碘取代的溴苄与亚磷酸三乙酯反应得到2-碘苯磷酸二乙酯，将二苯酮衍生物与2-碘苯磷酸二乙酯通过维悌希反应生成邻位碘取代的三芳基乙烯，将邻位碘取代的三芳基乙烯进一步与带有二苯并噻吩的硼酸或频哪醇硼酸酯基的化合物通过suzuki反应得到目标产物。

4.按照权利要求3所述的方法，具体包括以下步骤：①将摩尔当量比为1:1的一端含有邻位碘取代的溴苄和亚磷酸三乙酯反应得到2-碘苯磷酸二乙酯，②将2-碘苯磷酸二乙酯、二苯酮衍生物和叔丁醇钾以1:1～1.5:3～3.5的摩尔当量比在适量四氢呋喃溶液中，通过维悌希反应得到邻位碘取代的三芳基乙烯，③将邻位碘取代的三芳基乙烯、含有二苯并噻吩的硼酸或频哪醇硼酸酯基的化合物、碳酸钾以1:1.2:1.3～1.5的摩尔当量比溶解在适量四氢呋喃中，通过suzuki反应得到目标产物。

5.按照权利要求4所述的方法，其中步骤①的反应温度为85±5℃，反应时间为6±0.5小时。

6.按照权利要求4所述的方法，其中步骤②的维悌希反应的反应温度为常温，反应时间为3±0.5小时。

7.按照权利要求4所述的方法，其中步骤③的suzuki反应的反应温度为85±5℃，反应时间为18±1小时。

技术总结
本发明涉及一种含二苯并噻吩的三苯乙烯类光致变色材料，其分子结构通式为：其中，R<subgt;1</subgt;和R<subgt;2</subgt;为修饰基团，R<subgt;1</subgt;和R<subgt;2</subgt;相同或不同，分别选自氢、甲基、甲氧基、卤素、硝基、氨基、醛基或氰基。本发明的材料具有变色持久时间长、光控荧光、良好可擦写性等优点。本发明还提供了该材料的制备方法，通过引入具有大共轭的二苯并噻吩取代基，使得三苯乙烯光致变色持久时间延长至分钟级。

技术研发人员：李家辉,高佳,慎明耀,王潇,吴佳敏,王小宪,于涛
受保护的技术使用者：上海陕煤高新技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17