[發(fā)明專利]一種二苯乙烯衍生物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510514340.0
• 申請(qǐng)日: 2015-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105152973B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張誠(chéng);占玲玲;歐陽(yáng)密;孫璟瑋;呂曉靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C255/43
• 分類號(hào): C07C255/43;C07C253/00;C09K9/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司33201
• 代理人: 黃美娟,王兵

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種二苯乙烯衍生物及其制備方法和作為可逆光刺激熒光轉(zhuǎn)變材料的應(yīng)用，適用于傳感器、防偽、存儲(chǔ)和顯示器。

(二)背景技術(shù)

當(dāng)材料被施以光刺激時(shí)熒光顏色發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為光致變色現(xiàn)象，具有光致變色現(xiàn)象的物質(zhì)至少會(huì)有兩種分子構(gòu)型變化。在受到光刺激后，分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致分子發(fā)生順?lè)串悩?gòu)變化，使得材料從順式結(jié)構(gòu)變成另一種反式結(jié)構(gòu)，材料的光物理性質(zhì)隨之變化。而后經(jīng)過(guò)加熱、溶劑等處理后，分子的結(jié)構(gòu)會(huì)恢復(fù)成原來(lái)的，實(shí)現(xiàn)熒光顏色變化的可逆性。

將光致變色色素加入透明樹(shù)脂中，制成光變色材料，可以用于太陽(yáng)眼鏡片，國(guó)內(nèi)在變色眼鏡方面已開(kāi)始應(yīng)用。將光致變色色素與高聚物連接在一起，可以制成具有光變色性能的材料，在光電技術(shù)和光控裝置中很有應(yīng)用前景。用光致變色材料可以做成透明塑料薄膜，貼到或嵌入汽車玻璃或窗玻璃上，日光照射馬上變色，使日光不刺眼，保護(hù)視力，保證安全，并可起到調(diào)節(jié)室內(nèi)和汽車內(nèi)溫度的作用；還可以溶人或混入塑料薄膜中，用作農(nóng)業(yè)大棚農(nóng)膜，增加農(nóng)產(chǎn)品、蔬菜、水果等的產(chǎn)量。另一個(gè)重要的用途是用作軍事上的隱蔽材料，例如軍事人員的服裝和戰(zhàn)斗武器的外罩等。

近年來(lái)，將光致變色材料用于光信息存儲(chǔ)、光調(diào)控、光開(kāi)關(guān)、光學(xué)器件材料、光信息基因材料、修飾基因芯片材料等領(lǐng)域受到全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。我國(guó)研究者利用新型熱穩(wěn)定螺噁嗪類材料進(jìn)行可擦除高密度光學(xué)信息存儲(chǔ)研究方面取得新進(jìn)展。他們?cè)O(shè)計(jì)合成了一種具有良好開(kāi)環(huán)體熱穩(wěn)定性的新型螺噁嗪分子SOFC。這類新型光致變色材料用于信息存儲(chǔ)表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，而且可以進(jìn)行信息的反復(fù)寫(xiě)入和擦除，并可應(yīng)用于基于雙光子技術(shù)的多層三維高密度光學(xué)信息存儲(chǔ)，表現(xiàn)出很強(qiáng)的應(yīng)用前景。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種具有可逆光刺激響應(yīng)熒光轉(zhuǎn)變性能的二苯乙烯衍生物，其具有對(duì)比度高、可恢復(fù)、柔性彎曲的特點(diǎn)。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種簡(jiǎn)單的制備所述二苯乙烯衍生物的方法。

本發(fā)明的第三個(gè)目的是將所述二苯乙烯衍生物用作可逆光刺激熒光轉(zhuǎn)變材料。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種式(I)所示的二苯乙烯衍生物：

所述的二苯乙烯衍生物在受光刺激的情況下由于分子構(gòu)象轉(zhuǎn)變引起熒光發(fā)射變化而呈現(xiàn)可逆光刺激響應(yīng)熒光變化現(xiàn)象，即在外界光刺激下從一種熒光發(fā)射轉(zhuǎn)變到多種熒光發(fā)射狀態(tài)，經(jīng)光刺激后的材料可通過(guò)一定手段恢復(fù)到未受刺激前的熒光狀態(tài)。

具體的，所述的二苯乙烯衍生物在受到自然光照作用后，在紫外燈下由光照前的藍(lán)色熒光轉(zhuǎn)變成黃綠色熒光，具有對(duì)比度高，熒光顏色轉(zhuǎn)變多的特點(diǎn)。

所述的二苯乙烯衍生物(I)的熒光轉(zhuǎn)變性能可通過(guò)加熱方式自行恢復(fù)，比如在外界自然光照作用后，所述的二苯乙烯衍生物(I)在紫外燈下由未光照前的藍(lán)色熒光變成光照后的黃綠色熒光，再將所述的材料進(jìn)行熱處理，所述的材料在紫外燈下會(huì)自行恢復(fù)到原來(lái)未光照前的藍(lán)色熒光。

另外，所述的二苯乙烯衍生物(I)的熒光轉(zhuǎn)變性能還具有柔性彎曲的特點(diǎn)：在經(jīng)過(guò)外界力作用，具有晶態(tài)柔性彎曲，去除外界力自動(dòng)恢復(fù)至原狀。

本發(fā)明還提供了一種式(I)所示二苯乙烯衍生物的制備方法，所述的制備方法按如下步驟進(jìn)行：

(1)由式(II)所示對(duì)溴苯甲醛和式(III)所示4-硼酸三苯胺經(jīng)Suzuki反應(yīng)生成式(IV)所示三苯胺類中間體；

(2)式(IV)所示三苯胺類中間體再與式(V)所示4-甲氧基苯基磷酸二乙酯經(jīng)Horner-Wadsworth-Emmons反應(yīng)生成式(I)所示二苯乙烯衍生物。

具體的，一種式(I)所示二苯乙烯衍生物的制備方法，所述的制備方法按如下步驟進(jìn)行：

(1)將式(II)所示對(duì)溴苯甲醛、式(III)所示4-硼酸三苯胺、醋酸鈀溶解于去離子水/異丙醇體積比1：1.5～3的混合溶劑中，再加入磷酸三鉀，室溫反應(yīng)10～15min，之后用飽和食鹽水淬滅反應(yīng)，反應(yīng)液經(jīng)后處理得到式(IV)所示三苯胺類中間體；

所述式(II)所示對(duì)溴苯甲醛與式(III)所示4-硼酸三苯胺、醋酸鈀、磷酸三鉀的投料物質(zhì)的量之比為1：0.8～2：0.1～0.3：1.2～2；