[發(fā)明專利]2-[（N-烷基咔唑基）乙烯基]-1,8-萘啶衍生物及其制備方法和應用

無效

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• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN102942568A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設計）人: 張軼弛;吳誼群;賀春英;陳志敏
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C07D471/04
• 分類號: C07D471/04;C09K11/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發(fā)明涉及1,8-萘啶類衍生物及其制備方法和應用。

背景技術

隨著人們對物質雙光子吸收性能研究的不斷深入，發(fā)現有機雙光子吸收材料因其具有瞬間響應快，線性透射率高，三維處理能力強，空間分辨率高等優(yōu)點，在三維光學數據存儲等方面得到了廣泛的應用。

自從1931年雙光子吸收理論首次被提出，直至30年后才首次被實驗證實，經過多年研究發(fā)現，有機雙光子吸收材料已被廣泛應用，設計出具有高雙光子吸收效應的分子主要包括以下幾個方面:分子具有π共軛中心，具有較好的剛性平面；增加電子給體的供電子能力和電子受體的吸電子能力；增加有機分子共軛鍵橋的個數；分子具有較好的對稱性及共平面性；增加有機分子的維度。

1,8-萘啶類衍生物因其分子具有較大的π共軛體系，穩(wěn)定性高，極強的分子內電子轉移能力使其具有極高的光電性能，而咔唑類化合物是一類已經被深入研究并普遍應用的雙光子吸收材料，1,8-萘啶的特殊含氮雜環(huán)結構與咔唑類化合物以雙鍵連接，可以極大地提高分子中電子給體的給電子能力和電子受體的吸電子能力，同時也提供了一個具有較好剛性平面的π共軛中心，這些特點都能極大地增強分子的雙光吸收能力。但在已報道的大多數雙光子吸收材料中大共軛體系的分子合成路線長、效率低，并且由于材料的熱穩(wěn)定性和光化學穩(wěn)定性不良從而限制了材料的應用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決現有雙光子吸收材料中大共軛體系的分子合成路線長、效率低、熱穩(wěn)定性和光化學穩(wěn)定性不良的問題，而提供了2-[（N-烷基咔唑基）乙烯基]-1,8-萘啶衍生物及其制備方法和應用。

本發(fā)明的2-[（N-烷基咔唑基）乙烯基]-1,8-萘啶衍生物的結構式如下：

其中，R為C₂H₅、C₄H₉、C₆H₁₃、C₈H₁₇或

本發(fā)明的2-[（N-烷基咔唑基）乙烯基]-1,8-萘啶衍生物的制備方法，是按照以下步驟進行的：

一、按質量百分比稱取1~2%的2-甲基-1,8-萘啶、1~2%的N-烷基-3-甲酰咔唑、5~6%的ZnCl₂和90~93%的N,N-二甲基甲酰胺，混合均勻，加熱到110℃~130℃，攪拌反應6~7h，反應結束后冷卻至室溫，得反應液；

二、將反應液傾入2倍體積質量百分含量為20％的鹽酸中，靜置過夜，過濾，收集濾餅浸沒入水中，用質量百分含量為30％氨水將其pH值調至7~8，過濾，收集濾餅，在溫度為20℃~30℃條件下真空干燥2~3h，將干燥后的產物進行柱層析，收集層析液，蒸干后，得到2-[（N-烷基咔唑基）乙烯基]-1,8-萘啶衍生物。

本發(fā)明的2-[（N-烷基咔唑基）乙烯基]-1,8-萘啶衍生物作為信息存儲材料應用于雙光子吸收、發(fā)光材料。

本發(fā)明包含以下有益效果：

本發(fā)明的2-[（N-烷基咔唑基）乙烯基]-1,8-萘啶衍生物，在普通8瓦的365nm和6瓦的254nm低能量的紫外波長照射條件下均能產生熒光現象，并且該材料具有良好的熱穩(wěn)定性和光化學穩(wěn)定性。2-[（N-烷基咔唑基）乙烯基]-1,8-萘啶衍生物在800nm的飛秒激光下能發(fā)生雙光子吸收現象，并激發(fā)產生雙光子熒光效應。同時，2-[（N-烷基咔唑基）乙烯基]-1,8-萘啶衍生物在常用溶劑中（如二氯甲烷，三氯甲烷、甲醇等）的溶解性能均較好，從而能在較多領域上有廣闊的應用前景。

本發(fā)明的2-[（N-烷基咔唑基）乙烯基]-1,8-萘啶衍生物，是將2-甲基-1,8-萘啶與電子給體連接，將1,8-萘啶類衍生物和N-烷基-3-甲酰咔唑在ZnCl₂做縮合劑、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）為溶劑的條件下發(fā)生克腦文格爾（knoevenagel?Reaction）反應生成的。

本發(fā)明首次采用具有大共軛體系的2-甲基-1,8萘啶作為電子受體，合成具有雙光子吸收性質的分子，因其含有較多π電子，可以使分子內電子得到較大流動，由于分子中含有兩個氮原子，可以加大其在所合成分子中的吸電子能力，由此，運用2-甲基-1,8萘啶作為電子受體，并以雙鍵鍵合所合成的化合物能夠達到增加分子雙光子吸收性能的目的。