具有d-a结构的二苯乙烯腈衍生物及其合成方法和应用的制作方法

文档序号:3776706阅读:674来源:国知局
专利名称:具有d-a结构的二苯乙烯腈衍生物及其合成方法和应用的制作方法
技术领域
本发明涉及结构如式(I)或式(II)所示的具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物及其合成方法和应用,尤其是作为压敏材料的应用。
背景技术
当被施加机械力时,材料的荧光颜色发生变化的现象称为压致变色,这种独特的现象使其在传感、防伪、存储和显示等领域呈现出巨大的商业前景。在受到力刺激后,分子-分子的相互作用力发生改变,导致分子的堆积方式发生变化,使分子从一种有序结构变成另一种有序或者部分有序、无序结构,从而引起材料的光谱发生变化。在受热或置于有机溶剂气氛中时又恢复到原来的堆积方式,实现荧光颜色变化的可逆性。目前针对该现象的研究主要集中在有机小分子、液晶及掺杂聚合物这几类,而美国、日本等国家对这方面的研究已有较大的投入。Koji Araki 等(J.Am.Chem.Soc., 2007, 129: 1520-1521)合成端位取代 N-己基的芘类衍生物,在受到力刺激时,固体粉末的荧光颜色发生变化(由蓝色转变到绿色),而受热后又恢复到原来的颜 色。这是由于苯环与芘单元扭转角的变化导致发光颜色的转变。Xu等(Asian J.Chem., 2011, 6(3): 808-811)合成四苯基乙烯衍生物,同样给物质施以压力时,固体粉末的荧光颜色由绿色变成了黄色,而热处理后恢复成原来的强烈的绿色荧光。该化合物具有扭曲的空间结构,分子间键作用力较弱,当受到力刺激后,分子构象趋于平面化,使分子链共轭程度增加,荧光颜色发生变化。然而,目前从分子结构上报道的具有可逆压致变色现象的荧光材料非常有限,本文设计一类具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物,该类物质在不同极性的溶剂中显示红光-黄光的变化(极性到非极性),而从对应溶剂中析出的物质显示同样的颜色变化;同时该物质在外力刺激下实现荧光的打开并在一定条件下能自行恢复,在现实生活中存在广泛的应用价值。

发明内容
本发明目的是提供一类具有可逆力刺激荧光开关性能的新化合物——具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物及其合成方法与其作为可逆力刺激荧光开关材料的应用。下面对本发明的技术方案做进一步说明。本发明提供了两种具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物,其结构如式(I)或式(II)
所示:
权利要求
1.有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物,其结构如式(I)或式(II)所示:
2.一种如权利要求1所述的具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物的合成方法,其特征在于:所述的具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物的结构如式(I)所示,其合成方法包括如下步骤: 1)式(III)所示的4-氰基苯甲醛和式(IV)所示的对溴腈苄在甲醇钠催化下经Kn·oevenagel缩合反应生成式(V)所示的溴代二苯乙烯腈中间体;
3.按权利要求2所述的具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物的合成方法,其特征在于:所述步骤I)中对4-氰基苯甲醛、对溴腈苄、甲醇钠的物质的量之比为1:0.Γ2.5:·0.02、.25, Knoevenagel缩合反应在色谱级乙醇中于室温下进行。
4.按权利要求2所述的具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物的合成方法,其特征在于:所述步骤2)中所述溴代二苯乙烯腈中间体、4,4’ - 二甲基二苯胺、碳酸铯、醋酸钯的投料摩尔比为1:0.8 1.2:Γ3:0.02 0.05,三特丁基膦用量为4 10 mL/mmol醋酸钯;C_N偶联反应在甲苯中于回流温度下进行。
5.一种如权利要求1所述的具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物的合成方法,其特征在于:所述的具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物的结构如式(II)所示,其合成方法包括如下步骤: a)由式(VI)所示的4-硼酸三苯胺和式(IV)所示的对溴腈苄在四(三苯基膦)钯催化下在碱性化合物的存在下经Suzuki偶联反应生成式(VII)所示的苯乙腈类中间体;
6.按权利要求5所述的具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物的合成方法,其特征在于所述步骤a)中对溴腈苄、4-硼酸三苯胺、四(三苯基膦)钯与碱性化合物的投料摩尔比为1: 0.8" .2:0.01" .03:1.cTl ;所述碱性化合物为碳酸钠或碳酸钾;所述的Suzuki偶联反应在氮气保护下在甲苯和四氢呋喃的混合溶剂中于回流温度下进行。
7.按权利要求5所述的具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物的合成方法,其特征在于所述步骤b)中所述4-氰基苯甲醛、苯乙腈类中间体、甲醇钠的投料摩尔比为1:0.Γ2.5:0.05、.4 ;所述Knoevenagel缩合反应在色谱级乙醇中于室温下进行。
8.按权利要求1所述的具 有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物作为可逆力刺激荧光开关材料的应用。
9.按权利要求8所述的应用,其特征在于:所述的可逆力刺激荧光开关材料具体用于制备可逆力刺激响应荧光开关器件。
全文摘要
本发明公开了具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物及其合成方法和应用,所述具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物的结构如式(I)或式(II)所示。所述的具有D-A结构的二苯乙烯腈衍生物可作为可逆力刺激荧光开关材料应用,其力刺激响应荧光开关性能具有对比度高、可自行恢复、循环性好的特点,且合成方法简单,其作为可逆力刺激荧光开关材料制备器件方便,可应用于荧光开关、传感器、存储和显示等领域。
文档编号C09K9/02GK103086918SQ20121059258
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者欧阳密, 张 诚, 俞春辉, 孙璟玮, 张玉建, 胡彬 申请人:浙江工业大学
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