[發明專利]一種與螺吡喃鍵合的1;8-萘酰亞胺化合物及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510863463.5
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN105541855B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 楊素華;劉艷華;林雪松;孫衛東
• 申請（專利權）人: 內蒙古自治區科學技術研究院有限責任公司東部分院
• 主分類號: C07D491/107
• 分類號: C07D491/107;C09K11/06;C09K9/02
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本發明對萘酰亞胺的N位修飾光致變色螺吡喃后得到了一種與螺吡喃鍵合的1，8?萘酰亞胺化合物，同時還提供了該化合物具體的制備方法，該化合物光照前為淺黃色，光激發時發射亮綠色熒光，經365nm光照后化合物由黃色變為橙紅色，發射磚紅色熒光，屬于可以光調控的光致變色、二元光控熒光分子開關，是一種新型性能優異的光致變色、光致發光雙功能材料，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種有機光致變色材料，具體涉及一種具有光致變色功能的化合物及其制備方法和應用。

背景技術

具有熒光的有機光致變色材料具有較大的發展空間，目前研究工作主要集中在通過光致變色化合物與熒光發色團以共價鍵相連形成新型的雙功能變色化合物，由熒光發色團與光致變色基組合而成的體系中，通過光致變色部分光照前后結構和電子組態發生改變，引起電子和能量的轉移，以此來調控熒光發色團的熒光強度。光致變色化合物若應用于存儲介質，非破壞性讀出是一個很重要的因素，在傳統的透射率讀出方法中，讀出光總是或多或少地導致一些副反應發生，使存儲信息隨著讀出而遭到破壞，而熒光讀出是一種比透射率讀出更敏感的方法，只需要很微弱的讀出光就可以，從而對記錄信息的破壞達到最小。光致變色化合物一般熒光較弱或幾乎沒有熒光，通過在化合物上連接熒光基團，可利用光致變色反應來調節化合物的熒光，實現非破壞性讀出。另外一些二元光致發光化合物，適用于生物體系中的示蹤物質或對復雜成分進行標記。即可以通過光照前后熒光光譜的改變對生物體內活細胞成像等進行研究。

螺吡喃、螺噁嗪類化合物作為研究最為廣泛深入的光致變色化合物之一，由于具有高的耐疲勞性和光穩定性，所以其合成與應用一直備受關注，而萘酰亞胺類化合物有較大的共軛結構，因此具有很強的熒光性能，該化合物有較多的修飾位點，便于調節其熒光發射范圍，其衍生物顏色鮮艷、有良好的光化學穩定性、熱穩定性，使其在染料、熒光增白劑、熒光分子探針、熒光色素以及熒光顯示器等領域用作發色團和熒光功能團。其中c-4位和N位不同取代基取代的1，8-萘酰亞胺衍生物由于其優越的光物理性能，已作為鮮艷的黃色熒光染料，廣泛用于合成纖維的染色技術中，它也可用作熒光增白劑，以及用作發不同顏色光的電致發光材料。由此可見，性能優異的雙功能甚至是多功能的螺吡喃類化合物的合成以及性質研究具有重大的理論意義和應用價值。

發明內容

鑒于萘酰亞胺和螺吡喃的優異性能，本發明在萘酰亞胺的N位修飾上光致變色螺吡喃后得到了與光致變色基鍵合的1，8-萘酰亞胺類化合物，最終得到了新型性能優異的光致變色、光致發光雙功能材料。

本發明提供了一種與螺吡喃鍵合的1，8-萘酰亞胺化合物，具體結構式如下：

本發明提供的與螺吡喃鍵合的1，8-萘酰亞胺化合物可作為光致變色材料、光致發光材料或光控熒光分子開關的應用。

本發明還提供了一種制備上述與螺吡喃鍵合的1，8-萘酰亞胺化合物的方法，具體步驟如下，

S1：5-硝基-3，3-二甲基-1′-甲基-2-亞甲基吲哚的合成

在3，3-二甲基-1′-甲基-2-亞甲基吲哚中依次滴加濃硫酸、發煙硝酸與濃硫酸的混合液進行反應，并將反應液密封放置過夜，而后所得反應物在0°條件下加入飽和NaOH溶液進一步反應，反應物經依次減壓抽濾，洗滌，干燥，重結晶后得到5-硝基-3，3-二甲基-1′-甲基-2-亞甲基吲哚；

S2：5-氨基-3，3-二甲基-1′-甲基-2-亞甲基吲哚的合成

將2.62g的5-硝基-3，3-二甲基-1′-甲基-2-亞甲基吲哚與2.2g還原鐵粉混合，滴加少量濃鹽酸，并以乙醇做反應溶劑，在80℃～90℃下加熱回流反應1.5h～2.0h，反應完成后過濾，冷卻，用堿中和后萃取分離出有機相，并進行干燥得到5-氨基-3，3-二甲基-1′-甲基-2-亞甲基吲哚；

S3：N-甲叉基吲哚啉-4-硝基-1，8-萘酰亞胺的合成