[發(fā)明專利]一種含苯并噻嗪結(jié)構(gòu)的方酸菁染料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010241755.2
• 申請(qǐng)日: 2010-08-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101906253A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢欣;張東玖;周永江;楚增勇;鄭文偉;張朝陽(yáng);程海峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): C09B21/00
• 分類號(hào): C09B21/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙星耀專利事務(wù)所 43205
• 代理人: 趙靜華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含苯并噻嗪結(jié)構(gòu)的方酸菁染料及其制備方法。

背景技術(shù)

近幾年報(bào)導(dǎo)的多功能的方酸菁染料的最大吸收波長(zhǎng)集中在1000nm以下，這主要是針對(duì)目前半導(dǎo)體激光器的發(fā)射波長(zhǎng)一般位于600~800nm。CN?1511883A公開(kāi)了一種含有苯并噻嗪結(jié)構(gòu)的近紅外吸收方酸菁染料，其吸收波長(zhǎng)在700nm~1100nm，該類染料主要應(yīng)用于激光防護(hù)，熒光標(biāo)記等領(lǐng)域。CN?101544844A公開(kāi)了一種喹啉類水溶性近紅外發(fā)光方酸菁染料的制備方法與應(yīng)用。其主要應(yīng)用于新藥物開(kāi)發(fā)、熒光標(biāo)記與探針等領(lǐng)域。但是隨著科技的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體激光器的發(fā)射波長(zhǎng)逐漸紅移，主要集中在1.06μm和10.6μm，而在這兩個(gè)波段范圍的方酸菁染料的研究相對(duì)較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了得到波長(zhǎng)在840nm以上的強(qiáng)吸收方酸菁染料，為近紅外吸收涂料的制備提供基本的原材料。本發(fā)明利用經(jīng)典的合成方法，將含有苯并噻嗪環(huán)化合物與方酸縮合，可得到波長(zhǎng)在840nm~1100nm的強(qiáng)吸收染料。

本發(fā)明的方酸菁染料是由苯并噻嗪環(huán)化合物與方酸按摩爾比=2∶1進(jìn)行縮合反應(yīng)得到的具有以下結(jié)構(gòu)式的產(chǎn)品；

式中R₁?、R₂為氫原子、硝基，鏈烴烷基，芳香基團(tuán)；R₃?、R₄為氫原子、鏈烴烷基、氨基、單取代氨基、N,N-二烷取代氨基和酰氨基。

當(dāng)R₁=R₂、R₃=R₄時(shí)，是對(duì)稱型方酸菁染料；

當(dāng)R₁=R₂、R₃≠R₄，或R₁≠R₂、R₃=R₄，或R₁≠R₂、R₃≠R₄時(shí)，是為非對(duì)稱型方酸菁染料。

方酸菁染料的制備方法包括以下步驟：

（1）縮合反應(yīng)：噻嗪環(huán)化合物與方酸按摩爾比=2∶1混合，加入苯與正丁醇的混合溶劑，在體積比為3%~5%的喹啉或吡啶催化下；攪拌回流12~48h，反應(yīng)中生成的水用分水器分出；

（2）室溫冷卻，過(guò)濾，得到棕黑色顆粒；

（3）重結(jié)晶：將棕黑色顆粒通過(guò)乙醇或丙酮重結(jié)晶進(jìn)行純化；

（4）洗滌純化：用與方酸摩爾比為50∶1的甲苯或石油醚洗去表面殘余的丙酮，得到純凈的黑色晶體。

其化學(xué)反應(yīng)式如下

?本發(fā)明中合成的化合物主要有以下幾種類型：

化合物[1]:

化合物[2]:

化合物[3]:

化合物[4]:

化合物[5]:

化合物[6]:

化合物[7]:

化合物[8]:

化合物[9]:

化合物[10]:

化合物[11]:

化合物[12]:

化合物[13]:

化合物[14]:

化合物[15]:

本發(fā)明所獲得的近紅外吸收染料的吸收光譜計(jì)算曲線表明，該新型染料在可見(jiàn)光區(qū)域幾乎是透明的，而在近紅外波段強(qiáng)烈吸收，近紅外吸收的吸收波長(zhǎng)在700~1100nm。其光熱及化學(xué)穩(wěn)定性能優(yōu)異，與有機(jī)基體材料相容性好，對(duì)人體副作用小；是一種光學(xué)性能優(yōu)異的新型染料，在近紅外激光防護(hù)中具有廣泛的應(yīng)用前景，同時(shí)在其他功能材料領(lǐng)域如生物分子熒光標(biāo)記、光電功能材料、激光靜電復(fù)印材料、染料激光器等領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1是化合物[1]在氯仿溶液中的可見(jiàn)光近紅外吸收光譜圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

將3.24g(0.02mol)?3-甲基-1，4?-苯并噻嗪-2-酮與1.14?g（0.01mol）方酸置于20ml正丁醇和60ml甲苯的混合溶劑中，在5ml喹啉的催化下攪拌回流12h，反應(yīng)中生成的水用Dean-Stark分水器分出。室溫冷卻，過(guò)濾，將得到的固體顆粒以10ml乙醇進(jìn)行重結(jié)晶，以5ml甲苯洗滌3次，得到化合物[1]。