专利名称：一种吡唑啉酮/荧光染料自组装异质结构材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种简单的吡唑啉酮/荧光染料自组装异质结构材料的制备方法。
背景技术：
异质结构材料是一类通过简单自组装方法制备的新型多功能材料，在高密度光学信息存储和无损读出设备、全息防伪、非线性光学器件等方面具有潜在的应用价值。而将光致变色材料与荧光材料设计制备成异质结构材料已被国内外科学工作者广泛研究，此类材料弥补了光致变色材料本身具有较弱的荧光信号、小的信号对比度的缺点一光致变色材料存储的信息无法准确地无损读取，而无法满足作为荧光无损读出的技术要求。因此设计制备具有较大荧光信号强度和对比度的异质材料是实现其在高密度光学信息无损读出方面应用的需求。近年来，国内外课题组将光致变色材料嫁接到有机荧光染料或无机量子点上，制备出了通过光致变色材料的光异构化调制荧光染料或量子点的荧光信号的异质结构材 料。吡唑啉酮类光致变色化合物是有机光致变色材料的一朵奇葩，是一类在粉态下具有可逆光致变色性能的新型光致变色材料，并且在信息存储、分子开关、非线性光学、全息防伪技术等领域最具有应用潜力的高性能功能材料。但该类材料的荧光信号不强、信号对比度较小。为了开发这类变色材料在高密度光学信息存储和无损读出领域的应用，本发明采用溶液合成法将光致变色吡唑啉酮材料与有机荧光染料自组装形成异质结构材料，该材料性能优良，且具有高灵敏度、高分辨率、高信号对比度等特点，实现吡唑啉酮类光致变色化合物在高密度光学信息存储和无损读出领域的应用，以满足高端技术对该材料的技术要求。
发明内容
本发明涉及一种简单的吡唑啉酮/荧光染料自组装异质结构材料的制备方法。本发明涉及一种简单的吡唑啉酮/荧光染料自组装异质结构材料的制备方法，采用具有热稳定性好、抗疲劳性强的吡唑啉酮类光致变色材料做为变色单元，同时选用荧光发射峰与吡唑啉酮酮式结构吸收光谱具有部分重叠的荧光染料，作为吡唑啉酮类光致变色材料荧光调制对象。在吡唑啉酮合成过程中加入荧光染料，形成共混沉淀，避光静置缓慢降温得到一种简单的吡唑啉酮/荧光染料自组装异质结构材料，操作简单且荧光染料成本大大降低，易于工业化生产。本发明采用的吡唑啉酮类光致变色材料是1，3-二苯基-4-(3-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮缩苯基氨基脲(DP3C1BP-PSC)。选用光波导性能优良的吡唑啉荧光染料荧光染料1，3，5-三苯基-吡唑啉(TPP)。本发明包括的具体步骤I)在磁力搅拌的情况下，将1，3-二苯基-4-(3-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮(DP3C1BP)、有机荧光染料荧光染料1，3，5-三苯基-吡唑啉(TPP)加入到80 0C的乙醇溶液；2)在室温避光搅拌的情况下，向上述溶液中，快速加入苯基氨基脲，随后加入3-4滴冰醋酸，搅拌回流。3)等到该体系析出白色1，3- 二苯基-4-(3-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮缩苯基氨基脲(DP3C1BP-PSC)和1，3，5-三苯基-吡唑啉(TPP)共混沉淀物质，抽滤，室温避光干燥后，得到吡唑啉酮/荧光染料自组装异质结构材料。本发明的优点在于采用一种简单的溶液合成法，制备吡唑啉酮/荧光染料自组装异质结构材料，方法简单且荧光染料成本大大降低，易于工业化生产。该材料具有高灵敏度、高分辨率、高信号对比度，良好的荧光开关性能。
图I荧光染料1，3，5-三苯基-吡唑啉(TPP)的荧光照片和其发射光谱。图2、3为实施实例吡唑啉酮/荧光染料(26%wt和10%wt)异质结构材料经过不同时间365 nm紫外光照射后的突光发射光谱。图4为实施实例吡唑啉酮/荧光染料(26%wt和10%wt)异质结构材料的荧光照 片。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。实施实例
称取I. 8775 g(5 mmol) 1，3-二苯基-4-(3-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮(DP3C1BP)和
0.2964 g(l mmol ) 1，3，5-三苯基-吡唑啉TPP溶解在15 mL乙醇里，然后加入0. 9071g (6 mmol)苯基氨基脲和3-4滴冰醋酸到此体系，于80 "€油浴中搅拌回流0.5 h,析出由白色1，3-二苯基-4-(3-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮缩苯基氨基脲(DP3C1BP-PSC)和1，3，5-三苯基-吡唑啉(TPP)组成的异质结构材料，抽滤，室温避光干燥后，得到含有10wt% I, 3，5-三苯基-吡唑啉(TPP)荧光染料的吡唑啉酮/荧光染料自组装异质结构材料。该材料经365nm紫外光照射后，由白色变成黄色，说明此自组装异质结构材料具有很好的光致变色性能。上述材料具有很好的光致变色性能，经365nm紫外光照射，该类材料荧光发射光谱如图2、3所示，发现在450nm的处出现荧光染料的发射峰，且该峰的发射强度随紫外光照射时间的增加而降低，同时材料的颜色由白色变成黄色。当变色后的材料在110 °C下加热，又渐渐褪色到白色，其在450nm荧光发射光谱与变色前的曲线几乎吻合，表明该材料具有可逆的荧光开关性能。图4为该类材料的荧光照片，通过荧光照片可以清楚的看到该自组装异质结构材料是由光致变色吡唑啉酮材料和荧光染料组成，说明此材料已经具备了光致变色材料的信息储存和荧光信号无损读取功能，因此该类在信息存储和光控分子开关等领域具有潜在的应用价值。
权利要求
1.一种简单的吡唑啉酮/荧光染料自组装异质结构材料的制备方法，采用液相合成法将1，3-二苯基-4-(3-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮(DP3C1BP)和荧光染料1，3，5-三苯基-吡唑啉(TPP)溶解在乙醇里，然后加入苯基氨基脲和适量的冰醋酸到此体系，于80 V油浴中搅拌回流0. 5 h，析出 由白色1，3- 二苯基-4-(3-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮缩苯基氨基脲(DP3C1BP-PSC)和1，3，5-三苯基-吡唑啉(TPP)组成的异质结构材料，抽滤，室温避光干燥后，得到由荧光染料 和光致变色吡唑啉酮组成的自组装异质结构材料。
2.根据权利要求I所述，称取I.8775 g(5 mmol) 1，3-二苯基-4-(3-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮(DP3C1BP)和0. 2964 g(l mmol ) 1，3，5-三苯基-吡唑啉(TPP)溶解在·15 mL乙醇里，然后加入0. 9071 g (6 mmol)苯基氨基脲和3_4滴冰醋酸到此体系，于80°〇油浴中搅拌回流0. 5 h，析出由白色1，3- 二苯基-4-(3-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮缩苯基氨基脲(DP3C1BP-PSC)和1，3，5-三苯基-吡唑啉(TPP)组成的自组装异质结构材料，抽滤，室温避光干燥后，得到含有10wt% I, 3，5-三苯基-吡唑啉(TPP)荧光染料的吡唑啉酮/荧光染料自组装异质结构材料。
全文摘要
一种简单的吡唑啉酮/荧光染料自组装异质结构材料的制备方法，在此异质体系中，采用变色性能稳定并且抗疲劳性优良的吡唑啉酮类光致变色材料1,3-二苯基-4-(3-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮缩苯基氨基脲(DP3ClBP-PSC)做为变色单元，将其与光波导性能优良的荧光染料1,3,5-三苯基吡唑啉(TPP)自组装形成异质结构材料，调制荧光染料的荧光信号，以期达到荧光开关的目的。本发明采用溶液合成法，在光致变色材料 1,3-二苯基-4-(3-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮缩苯基氨基脲(DP3ClBP-PSC)最后一步合成过程中加入荧光染料得到吡唑啉酮/荧光染料自组装异质结构材料，实现光致变色吡唑啉酮体系对荧光材料的荧光信号调制，操作简单且荧光材料成本大大降低，易于工业化生产。
文档编号C09K11/06GK102863951SQ201210406478
公开日2013年1月9日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者郭继玺, 刘虎, 贾殿赠 申请人:新疆大学