专利名称：一种salophen型双席夫碱光致变色材料及其制备方法
一种sa Iophen型双席夫碱光致变色材料及其制备方法技术领域
本发明属于无机有机杂化材料领域，特别涉及一种基于salophen型双席夫碱基础上采用共价修饰构筑具有光致变色性能的材料及其制备方法。
背景技术：
光致变色现象是指一个化合物(A)在受到一定波长的光照下，可进行特定的化学反应，生成产物(B)，由于化合物结构的改变导致其吸收光谱发生明显的变化，而在另一波长的光照下或热的作用下，又能恢复到原来状态的现象。如下图所示，这种在光的作用下能发生可逆颜色变化的化合物，称为光致变色化合物。
光致变色示意图
光致变色是一种可逆的化学反应，这是一个重要的判断标准。光致变色现象最早是在生物体内发现，距今已有一百多年的历史。自1867年Fritzsche首次观察到橙色的并四苯在光照下褪色和在黑暗中恢复颜色的现象以来，光致变色材料的研究与应用就有了长足的发展，人们研制出了多种有机和无机类光致变色材料。光致变色材料的特异性能给这类化合物带来了广阔、重要的应用前景，如光信息记录材料、分子导线、分子开关等。
偶氮苯是一类典型的具有顺反几何异构体的光致变色分子，通过紫外光照 π — ^键产生反式到顺式的变化，由于反式比顺式热力学更稳定，而顺式到反式的异构化过程则可通过蓝光照射或加热方式实现。偶氮苯类化合物具有波长短、光致变色可逆的特点，将此类官能团接在聚合物大分子上，可以得到兼有偶氮苯及高聚物优良性能的聚合物大分子。偶氮苯光致变色液晶聚合物所具有的光诱导各向异性以及非线性光学性质等特点，使它成为光致变色研究领域的一个热门研究方向。
席夫碱(khiff碱)因其结构的多样性以及在发光、磁性、电化学、催化等功能材料领域具有潜在的应用价值引起越来越多人们的关注。席夫碱是一类重要的、结构上可设计调控的有机化合物。由于其结构中含有C = N双键且是一种不饱和阴离子配体，使这类化合物具有较强的反应活性。目前，研究较多的是水杨醛及其衍生物的席夫碱，其中水杨醛缩胺类双席夫碱是一类有代表性的离域η共轭有机分子，在合成上具有极大的灵活性和强络合作用，此类席夫碱具有一个N，N，0，0构成的空腔，可以容纳金属离子，形成稳定的金属配合物，并通过共价修饰衍生出一系列性能迥异、结构多变的席夫碱配体，从而在分子设计及应用上独具特色。发明内容
本发明的目的在于提供一种salophen型双席夫碱光致变色材料及其制备方法。
本发明的技术方案为将偶氮苯部分链通过共价修饰，连接到salophen Ni(II)化合物上，构筑基于双席夫碱的光致变色材料。
本发明所述的salophen型双席夫碱光致变色材料的制备方法的具体操作步骤为
(1)将含有5-30mmol水杨醛类化合物和2-15mmol 二胺类化合物的100-500ml无水甲醇溶液置于带有冷凝回流搅拌装置的反应容器中加热60-80°C，反应2-10小时，然后加入5-30mmol醋酸镍，继续反应2_10小时，然后在室温下静置0. 5-3天，有大量深红色固体析出，过滤，并依次用水和甲醇冲洗1-3次后干燥即得Mlophen Ni(II)双席夫碱化合物；
(2)将10-200mmol芳香胺溶解在100_4000ml去离子水中，搅拌至溶液澄清，然后加入含亚硝酸钠20-400mmol的水溶液5_50ml，搅拌，最后加入10-200mmol苯酚，搅拌至有黄色固体析出，减压抽滤，水洗干燥得偶氮苯的衍生物；
(3)将 10-200mmol 二溴代烧、15-300mmol 无水碳酸钾和 10-200mmol 步骤(2)制备的偶氮苯的衍生物分散于100-2000ml丙酮中，并将混合物置于带有冷凝回流搅拌装置的反应容器中加热60-70°C，反应2-M小时后蒸出丙酮，剩余物依次用水和乙醇冲洗1-3次后，干燥，得到末端是溴的偶氮苯中间体化合物；
(4)将I-IOmmol步骤(1)制得的&ilophen Ni (II)双席夫碱化合物和2-20mmol 步骤C3)制得的末端是溴的偶氮苯中间体化合物以及2-20mmol无水碳酸钾分散于5-50ml N, N-二甲基甲酰胺中，并将混合物置于带有冷凝回流搅拌装置的反应容器中加热至 90-120°C，反应2- 小时后，将混合物倒入冰水中，抽滤，水洗，干燥后用氯仿重结晶，得到红色固体，即salophen型双席夫碱光致变色材料。
步骤(1)所述的水杨醛类化合物为2，4_ 二羟基苯甲醛。
步骤(1)所述的二胺类化合物为邻苯二胺。
步骤( 所述的芳香胺为苯胺、4-甲氧基苯胺或4-氟苯胺。
步骤(3)所述的二溴代烷为1，10- 二溴癸烷。
本发明制备的salophen型双席夫碱光致变色材料的结构式如下
权利要求
1.一种salophen型双席夫碱光致变色材料的制备方法，其特征在于其具体操作步骤为(1)将含有5-30mmol水杨醛类化合物和2-15mmol二胺类化合物的100_500ml无水甲醇溶液置于带有冷凝回流搅拌装置的反应容器中加热60-80°C，反应2-10小时，然后加入 5-30mmol醋酸镍，继续反应2_10小时，然后在室温下静置0. 5-3天，有大量深红色固体析出，过滤，并依次用水和甲醇冲洗1-3次后干燥即得Mlophen Ni(II)双席夫碱化合物；(2)将10-200mmol芳香胺溶解在100_4000ml去离子水中，搅拌至溶液澄清，然后加入含亚硝酸钠20-400mmol的水溶液5_50ml，搅拌，最后加入10-200mmol苯酚，搅拌至有黄色固体析出，减压抽滤，水洗干燥得偶氮苯的衍生物；(3)将10-200mmol二溴代烷、15-300mmol无水碳酸钾和10-200mmol步骤(2)制备的偶氮苯的衍生物分散于100-2000ml丙酮中，并将混合物置于带有冷凝回流搅拌装置的反应容器中加热60-70°C，反应2- 小时后蒸出丙酮，剩余物依次用水和乙醇冲洗1-3次后， 干燥，得到末端是溴的偶氮苯中间体化合物；(4)将I-IOmmol步骤(1)制得的SalophenNi(II)双席夫碱化合物和2-20mmol步骤C3)制得的末端是溴的偶氮苯中间体化合物以及2-20mmol无水碳酸钾分散于5-50ml N, N-二甲基甲酰胺中，并将混合物置于带有冷凝回流搅拌装置的反应容器中加热至 90-120°C，反应2- 小时后，将混合物倒入冰水中，抽滤，水洗，干燥后用氯仿重结晶，得到红色固体，即salophen型双席夫碱光致变色材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的水杨醛类化合物为 2，4_ 二羟基苯甲醛。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的二胺类化合物为邻苯二胺。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤( 所述的芳香胺为苯胺、4-甲氧基苯胺或4-氟苯胺。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤C3)所述的二溴代烷为1，10_二溴癸烷。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备的salophen型双席夫碱光致变色材料的结构式如下
全文摘要
本发明公开了属于无机有机杂化材料领域的一种通过共价修饰构筑的salophen型双席夫碱光致变色材料及其制备方法。其制备方法可简要概括为以下步骤首先制备席夫碱结构的过渡金属配合物和偶氮苯类衍生物，然后两者混合合成出双席夫碱的偶氮苯共价修饰产物。这种结构的化合物制备方法简单，所得的产品产率较高，具有光致变色性能。本发明深入探索了席夫碱类化合物在材料领域潜在的应用价值。
文档编号C09K9/02GK102516980SQ201110409448
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者宋宇飞, 林长亘, 王淼 申请人:北京化工大学