[發(fā)明專利]刺激響應(yīng)三苯乙烯類光致變色材料及其合成方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710374503.9
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107163080B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于濤;王樂宇;黃秋憶;謝宗良;鄭世昭;楊志涌;趙娟;劉四委;張藝;池振國;許家瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: C07F9/50
• 分類號: C07F9/50;C07F9/53;C07C253/30;C07C255/50;C07C51/08;C07C63/74;C09K9/02
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 周端儀

本發(fā)明公開了一種刺激響應(yīng)三苯乙烯類光致變色材料及其合成方法與應(yīng)用，為含有刺激響應(yīng)官能團(tuán)的三苯乙烯類材料。本發(fā)明的合成方法工藝簡單，容易純化，具有良好的變色性能和可擦寫性，適合作為光控開關(guān)、記憶存儲材料等。此外，通過官能團(tuán)調(diào)控本發(fā)明中的化合物還可以產(chǎn)生刺激響應(yīng)特性，適用應(yīng)用于化學(xué)生物檢測，生物成像以及防偽等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光材料領(lǐng)域，特別是一種刺激響應(yīng)三苯乙烯類光致變色材料及其合成方法，以及在光控材料、光信息存儲的應(yīng)用。

背景技術(shù)

光致變色材料是指在光的作用下可以發(fā)生可逆或不可逆的物理或化學(xué)變化，并且在可見光吸收上發(fā)生變化的材料。(Diirr,H.,Bouas-Lament H.Pure and AppliedChemistry,2001)隨著近幾十年來基礎(chǔ)科學(xué)理論和分析檢測技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)能夠通過使用光致變色材料實(shí)現(xiàn)分子尺度上各種物理以及化學(xué)性質(zhì)的精確調(diào)控。光致變色材料在安全防偽、光學(xué)掩膜、光開關(guān)分子器件、生物成像以及光記憶存儲等領(lǐng)域展現(xiàn)出了十分巨大的研究和應(yīng)用價值。

光致變色現(xiàn)象在無機(jī)和有機(jī)化合物中均可發(fā)生，有機(jī)光致變色化合物因其結(jié)構(gòu)確定易修飾、抗疲勞性好等特點(diǎn)逐漸成為光致變色材料的主要研究對象。(Minkin VI.Chemical reviews,2004)有機(jī)光致變色材料主要有以下幾種：螺吡喃類、螺噁嗪類、苯并吡喃類、偶氮類、俘精酸酐類、三苯甲烷類、二芳基乙烯類化合物。然而傳統(tǒng)有機(jī)光致變色材料大多存在設(shè)計合成復(fù)雜、材料成本高、易氧化以及循環(huán)次數(shù)差等問題。然而二芳基乙烯類化合物，因其結(jié)構(gòu)簡單易修飾，具有優(yōu)異的化學(xué)和物理穩(wěn)定性、良好的抗疲勞性等優(yōu)點(diǎn)，顯示了其巨大的市場潛力，近年來逐漸成為研究的熱點(diǎn)方向。刺激響應(yīng)光致變色材料，是指在外界刺激因素包括光、溫度、pH、離子強(qiáng)度、電場和磁場等刺激下材料本身增強(qiáng)或減弱變色特性的一類材料。刺激響應(yīng)作用的存在使得材料呈現(xiàn)多重邏輯門效應(yīng)，在單分子開關(guān)、生物探針等方面具有更加廣闊的應(yīng)用前景。Diana Dulic等人通過官能團(tuán)修飾，合成了一系列變色強(qiáng)度具有溫度依賴的刺激響應(yīng)的二芳基乙烯類光致變色材料。(Diana D.AdvancedMaterials,2007)

三苯乙烯類光致變色材料的設(shè)計合成更加簡潔高效，并且可以通過官能團(tuán)調(diào)控，得到具有多種刺激響應(yīng)的光致變色材料，可以用于光控材料、光信息存儲、化學(xué)生物檢測、生物成像以及防偽等多個領(lǐng)域。此外，溫和的合成條件，低廉的原料價格以及高產(chǎn)率也將賦予該類材料更大的市場潛力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種刺激響應(yīng)三苯乙烯類光致變色材料，其擁有刺激快速響應(yīng)的、具有良好可擦寫性等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的另一個目的是為上述刺激響應(yīng)三苯乙烯類光致變色材料提供多種合成方法，這些方法工藝簡單，產(chǎn)率高，易于純化，并可通過引入不同官能團(tuán)進(jìn)而調(diào)節(jié)終產(chǎn)物的變色條件、變色波長等性能。

本發(fā)明的第三個目的是將此類刺激響應(yīng)三苯乙烯類光致變色材料應(yīng)用于光控材料、光信息存儲、生物成像、防偽等領(lǐng)域。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種刺激響應(yīng)三苯乙烯類光致變色材料，其特征在于分子結(jié)構(gòu)通式

如通式(1)所示：

通式(1)：

其中，R₀為刺激響應(yīng)基團(tuán)，選自硝基、羧基、氨基、醛基、氰基、硼酸酯、硼酸頻哪醇酯、含膦或含硼芳香環(huán)或其芳香雜環(huán)取代基；R₁與R₂相同或不同，R₁和R₂選自烷基、鹵素、硝基、羧基、氨基、醛基、氰基、硼酸、硼酸頻哪醇酯、芳香環(huán)或芳香雜環(huán)取代基。