专利名称：可用于dvd-r的光记录染料及其记录层的制备方法
技术领域：
本发明涉及光存储领域，并特别涉及一种用于DVD-R光记录有机染料及其制备方法。
背景技术：
近年来，随着个人计算机等的广泛应用，用于数字数据储存的介质的重要性大为增加，普遍用于长期数字信息记录和复制视频信息和声音信息。
目前，许多盘状介质由于具有信息记录容量大，能够快速检索所需记录信息，且尺寸小、重量轻、便于存放和携带，单位数据存储成本低等优点，广泛应用于信息的记录。盘状信息记录介质主要使用所谓的光盘。光盘分为三种类型不能记录信息的只读型如CD-DA(数字音频)，CD-ROM(只读存储器)，DVD-ROM；只能写入一次信息的一次性写入型如CD-R(可记录)或DVD-R；和可多次写入信息的可重写型如CD-RW(可重写)或DVD-RW。
其中只能写入一次信息的一次性写入型的光盘，即使用光学有机染料材料作为记录层的光记录媒介，包括透明基层，有机染料作为主要组分的记录层，反射层，保护层等等。激光照射到该记录层的表面以在其照射的表面部分形成凹坑以高密度记录信息。
由CD-R代表的有机染料记录媒介是布置简单并且能便宜的制造，所以它们作为存储数据、图像数据和音乐数据的介质在市场中被广泛使用。但是，为了与近年来高速发展的电脑相一致，有求记录媒介的存储容量必须要增加。因此，使用有机染料的光记录媒介的需求已经从CD-R移向DVD-R。
信息是以加热模式使用有机染料记录到光记录媒介上。当激光照射到记录层上时，在照射部分的有机染料吸收该激光从而被加热而分解。有机染料的分解部分与未分解部分在反射率上是不同的，因此在记录层上形成凹坑，因为这个原因，热量吸收机理在使用有机染料的光记录媒介中变得很重要。分解记录层中的有机染料所需要的热量依赖于吸收频率，由此调整激光照射功率。
在使用有机染料的光记录媒介中，记录层的反射率特性和记录灵敏特性是很重要的。这些特性彼此相关，它们可以对光记录媒介的记录特性产生很大的影响。为了增加记录密度，DVD使用波长为650nm的激光，它们比用于CD的激光波长要短。目前已经用于CD-R的有机染料在该波长区域内具有大的吸收性，并且它的记录灵敏性比最合适的记录灵敏性有了很大的位移，因此它不能用于DVD-R。
另外，DVD-R也要求完成与CD-R相同的高速记录。能够实现高速记录的记录材料要求具有高的反射率、高的记录灵敏性以及用于以热量分解该染料的高的分解速度。
目前，用于DVD-R的光记录染料已有了大量的商业化产品。针对市场需求量的进一步放大，还需进一步的开发可适用于商业化需求的DVD-R的光记录染料。
发明内容
本发明根据上述背景而做出，提供了一种应用于DVD-R光盘的信息记录层染料及其制备方法，其可以通过普通的旋涂工艺在DVD光盘基片上形成记录膜，并通过使用650nm的短波长激光在其上形成记录点，以达到实际应用的要求。
为了达到上述目的，本发明的解决方案是 一种可用DVD-R光盘的光信息记录染料；是一种阴阳离子复合的化合物，其阴离子部分Y包括六氟磷酸根、氯离子、碘离子，阳离子部分为三甲川基花菁染料； 其结构通式如下
其中，Z1表示为形成六元的芳香族环，或者Z1上还带有C4-C8的取代基。
进一步，该化合物的结构是
其在四氟丙醇中的溶解度大于5％。
650nm波长的短波长激光束在染料薄膜上形成记录点，并达到实际应用的需要。
制备含有上述染料的记录层的方法，包括 (1)将染料于室温条件下，溶解于四氟丙醇，配成18-25g/L浓度的溶液， (2)将上述溶液旋涂于母盘上， (3)在70-90℃干燥。
本发明制备的染料的突出特点 1.本发明公开了一种可以用于DVD-R光盘的光信息记录染料。
2.本发明是一种具有阴阳离子复合的化合物。
3.本发明的染料在四氟丙醇中的溶解度大于5％，适宜于旋涂成膜，可通过短波长的650nm激光在基片上形成记录点。
4.本发明的制备方法的反应过程中无有毒有害体产生，对反应设备无特殊要求，有原料成本低，制作简便等优点， 5.本发明的制备方法，既适合用于实验室制备，也可适合工业化生产。
6.本发明制备的有机染料可以有效取代致癌的偶氮染料，达到光信息记录媒介的作用。
7.本发明的染料可单独用于16倍速DVD-R光盘的记录层。
8.本发明的染料在加入如下猝灭剂后，有优良的光热稳定性。
淬灭剂为
图1是实施例1的合成路线图。
图2是实施例1所得产物的核磁谱图。
图3是实施例1所得产物的HPLC谱图。
图4是实施例1所得产物的UV谱图。
具体实施例方式 实施例1 合成路线如图1所示 将130g氯化锌和16mL水加入1L三口烧瓶中，搅拌均匀成糊状；加入670mL苯，加热回流；在回流状态下加入130g对硝基苄溴，继续回流(1:00p.m.)；定时进行TLC检测(EP∶EA＝5∶1)。补加40g氯化锌后回流20h，TLC检测反应完全后降至室温，加入1.5L水洗涤，萃取有机层加入无水硫酸钠干燥过夜，过滤干燥的对苄基硝基苯，旋干溶剂苯，得到较纯的产物用与下一步的反应。
将60g铁粉，240mL DMF，120mL水，加入1L的三口烧瓶中，机械搅拌，升温至80℃；加入15mL浓HCl，60mL DMF，及30mL水配制的溶液；(保持80℃-85℃)，滴加30g对苄基硝基苯和300mLDMF配制的混合溶液.，继续反应0.5h，TLC检测(EP∶EA＝5∶1)；降温，滴加饱和碳酸钠溶液中和至PH＝7-8；过滤，滤液加入1500mL水，并以400mL*3EA萃取，所得EA萃取液再用1000mL*2水洗涤，萃取有机相，加入无水硫酸钠干燥；将前4次所得的有机液合并，旋干溶剂EA，浓缩有机相得红色液体；减压蒸馏，收集130℃馏分，得淡黄色透明液体。
重氮盐制备在500mL三口烧瓶里加入50mL浓HCl，150mL水，将10g对苄基苯胺缓慢滴加进反应器中，体系会放热，常温搅拌1h；冰盐浴降温至0℃~-5℃，缓慢滴加4.15g亚硝酸钠和15mL水配制的溶液，保温搅拌2h至体系澄清透明止。
还原反应24.5g氯化亚锡和100mL浓HCl加入反应器，搅拌溶解，冰盐浴降温至0℃~-5℃，缓慢滴加之前制备的重氮液，反应体系温度控制在0℃~-5℃。保温搅拌3h；抽滤，粉红色滤饼投入200mL水中，滴加20％NaOH溶液至PH＝14，继续搅拌1h；抽滤，水洗滤饼至中性，得到黄色滤饼，再投入100mL20％的HCl水溶液中，搅拌0.5h；抽滤，滤饼70℃烘干，得灰色固体。
将30g对苄基苯肼盐酸盐，12.2g甲基异丙基酮，600mL乙醇加入1000mL三口烧瓶中，加热回流1h；滴加12.9g浓硫酸，滴加完毕后，继续回流反应3h，TLC检测(PE∶EA＝2∶1)原料反应完毕；冷却到室温，滴加10％NaOH溶液中和至PH＝7~8；反应液倒入900mL水中，用(400*3)mL的EA萃取。合并有机相，以无水硫酸镁干燥；旋干溶剂EA(由于有乙醇的存在导致有少量水也存在于有机相中)，加入700mL水，400mL EA再次进行萃取，提取有机相，以无水硫酸镁干燥；过滤除去干燥剂，旋干EA后进行减压蒸馏对苄基吲哚，收集130度馏分.得浅黄色液体50g(产率66.67％) 将48g对苄基吲哚，480mL乙腈加入1000mL三口烧瓶中；加入41g碘甲烷，加热回流过夜(17h)；TLC检测，有原料点，补加28g碘甲烷，继续回流8h，TLC检测有原料点，再加入20g碘甲烷，回流过夜.；降温，旋干反应液中的乙腈，加入400mL EA，加热回流0.5h，降至室温后放入冰箱中冷却过夜.；将放入冰箱内的反应液取出，解冻后弃取上层清液(下层为深红色粘稠固体，加入400mL EA，超声0.5h后出现黄色粉末，加热回流半小时，过滤，得黄色粉末状固体。干燥得55g产物。
将23g甲基碘盐，161mL乙酸酐(7mL/g)加入500mL三口烧瓶中；加入8.85g原甲酸三乙酯，加热回流1h；TLC检测未反应完全；继续加热回流3h，TLC检测反应完全；将反应降至室温，加入212mL乙醇，继续加热回流0.5h；将反应降至室温，将反应液缓慢滴加至530mL石油醚中，搅拌0.5h；过滤析出固体，得18.32g(产率93.8％)。
将18.3g花菁碘盐，310mL甲醇，15.72g KPF6加入500mL烧瓶中，加热回流；回流2h后将反应降至室温，搅拌1h，过滤无固体析出，继续搅拌过夜。处理花菁六氟磷酸盐反应过滤反应液，干燥得固体16.56g(产率88.1％)。
图2-3分别是该实施例制备产物的核磁谱图和HPLC谱图。图4的UV谱图中检测波长为245-585nm，2.31min为I离子峰。
权利要求
1.一种可用DVD-R光盘的光信息记录染料；是一种阴阳离子复合的化合物，其阴离子部分Y包括六氟磷酸根、氯离子、碘离子，阳离子部分为三甲川基花菁染料；其结构通式如下
其中，Z1表示为形成六元的芳香族环，或者Z1上还带有C4-C8的取代基。
2.根据权利要求1所述的染料，其特征在于该化合物的结构是
3.根据权利要求2所述的染料，其特征是其在四氟丙醇中的溶解度大于5％。
4.根据权利要求2所述的染料，其特征是650nm波长的短波长激光束在染料薄膜上形成记录点，并达到实际应用的需要。
5.制备含有权利要求1所述染料的记录层的方法，包括
(1)将染料于室温条件下，溶解于四氟丙醇，配成18-25g/L浓度的溶液，
(2)将上述溶液旋涂于母盘上，
(3)在70-90℃干燥。
全文摘要
一种可用于一次性写入式信息记录光盘的光记录染料；是一种具有阴离子部分和一个阳离子部分的有机染料，其阴离子部分包括六氟磷酸根、氯离子、碘离子；阳离子部分为三甲川基花菁染料。其可以在DVD-R光盘的生产中通过旋涂的方法形成记录膜，通过650nm短波长激光束照射在记录膜上形成记录标记。本发明的有机染料对激光的响应性快，光热稳定性好，可以有效取代致癌的偶氮染料，具有广泛的应用前景。
文档编号C09B23/00GK101250330SQ20081003506
公开日2008年8月27日 申请日期2008年3月25日 优先权日2008年3月25日
发明者张永旭, 明 沈, 吕芳东 申请人:上海拓引数码技术有限公司