[發(fā)明專利]一類多酸?香豆素光敏復(fù)合材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610232748.3 | 申請日： | 2016-04-14 |
| 公開（公告）號： | CN105884732B | 公開（公告）日： | 2018-02-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 宋宇飛;陳偉;曾濤;洪蘭蘭 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京化工大學(xué) |
| 主分類號： | C07D311/16 | 分類號： | C07D311/16;C09K9/00;C08J5/18;C08K5/20 |
| 代理公司： | 北京太兆天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11108 | 代理人： | 張洪年 |
| 地址： | 100029 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一類 香豆素 光敏 復(fù)合材料 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于無機-有機復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一類多酸-香豆素光敏復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)
香豆素類化合物是一類重要的光功能性材料。在熒光染料、太陽能電池光敏劑、非線性光學(xué)材料等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。
多酸化學(xué)發(fā)展至今，逐漸由基礎(chǔ)研究延伸至與國民經(jīng)濟發(fā)展緊密相連的諸多領(lǐng)域，其中最重要的研究領(lǐng)域是能源與環(huán)境，因為它們與人們的日常生活息息相關(guān)。組成多酸化合物的金屬元素V、Mo、W.在紫外光照射下可被還原成低價態(tài)，顯示顏色變化，表現(xiàn)出一定的光敏性。通過修飾不同類型的多酸分子，在光照聚合形式上呈現(xiàn)不同的結(jié)果。Anderson型多酸可以在兩端修飾，因而光照聚合是前后聚合，形成長鏈聚合物，Dawson型多酸只有一端可以修飾香豆素分子，在聚合時是兩兩聚合，形成眾多的二聚物，Keggin型多酸可在一端連接兩個香豆素分子，其光照后可以發(fā)生的聚合形式多樣，對該體系的研究可以更加深入具體。
將多酸與香豆素分子共價結(jié)合，可以充分發(fā)揮光源清潔、可控的優(yōu)良特點，光控誘導(dǎo)分子自組裝也是最近研究熱點，通過共價修飾的方式制備的多酸-香豆素分子，使得多酸分子與香豆素分子之間發(fā)揮協(xié)同作用，提高對光的敏感性并增強變色行為。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是合成一類多酸-香豆素光敏復(fù)合材料。本發(fā)明的技術(shù)方案是首先制備含酰氯基團的香豆素分子衍生物；然后利用酰氯基團和氨基基團反應(yīng)，通過末端為酰氯基團的香豆素衍生物與含氨基基團的多酸分子反應(yīng)，將香豆素分子通過共價鍵的方式連接到多酸分子體系上，制備得到了三種不同多酸的多酸-香豆素材料，分別研究了材料在溶液狀態(tài)和制備成薄膜狀態(tài)的光照射變色行為。結(jié)果顯示，材料具備高度敏感和穩(wěn)定的變色性能。
一種多酸-香豆素光敏復(fù)合材料的制備方法，其具體的操作步驟如下：
a、將0.2-5g的7-羥基-4-甲基香豆素、0.5-9g的堿、0.3-9g的溴代羧酸酯，加入20-200mL丙酮中混合攪拌加熱回流，反應(yīng)5-12h后結(jié)束，自然冷卻后旋蒸至干，乙醇中重結(jié)晶得到白色針狀晶體；
b、將步驟a得到的晶體在濃度為0.2-4M的NaOH溶液中水解2-7h，晶體與NaOH的摩爾比為1:1-1:5，然后加入過量的濃度為0.2-6M的HCl溶液酸化處理，得到的沉淀為末端連接-COOH的香豆素衍生物，再在冰浴條件下將末端連接-COOH的香豆素衍生物與SOCl2按摩爾比1:1-1:10混合反應(yīng)6-24h，旋蒸至干得到末端為酰氯基團的香豆素衍生物；
c、在冰浴條件下，將含氨基基團的多酸分子與末端為酰氯基團的香豆素衍生物按照氨基基團與酰氯基團摩爾比為1:1-1.5:1的比例加入乙腈中，再加入縛酸劑，縛酸劑的加入量是酰氯基團摩爾數(shù)的2-6倍，攪拌0.5-6小時后60-120℃下回流2-10小時，最后濃縮析出、洗滌得到多酸-香豆素光敏復(fù)合材料。
所述的堿選自碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或幾種。
所述的溴代羧酸酯為溴乙酸乙酯、6-溴己酸。
所述的含氨基基團的多酸分子為((nBu4N)3NH2C(OCH2)3MnMo6O18(OCH2)3CNH2、(nBu4N)4H2P2W15V3O59(CH2O)3CNH2、(nBu4N)4NH2C3H6Si(SiW11O40)SiC3H6NH2。
所述的縛酸劑為三乙基胺。
上述制備得到的多酸-香豆素光敏復(fù)合材料作為可逆光致變色材料的應(yīng)用。所述應(yīng)用的操作條件為：將多酸-香豆素光敏復(fù)合材料溶解在有機溶劑中制得濃度為(1-10)×10-5M的溶液，將溶液交替在365nm紫外光和254nm紫外光下照射，溶液發(fā)生重復(fù)可逆變色行為。
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