[發明專利]一種含有瓜環和二吡啶乙烯類化合物的光致變色材料、制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202110744594.7
• 申請日: 2021-07-01
• 公開（公告）號: CN113502152A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 劉靜欣
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C09K9/02
• 分類號: C09K9/02
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

本發明涉及光致變色材料技術領域，具體涉及一種含有瓜環和二吡啶乙烯類化合物的光致變色材料、制備方法及其應用，該光致變色材料由七元瓜環或八元瓜環主體與二吡啶乙烯類化合物客體通過自組裝形成，瓜環與單邊取代二吡啶乙烯化合物的摩爾比為1：1，與雙邊取代二吡啶乙烯化合物的摩爾比為2：1。該光致變色材料制備時，將瓜環主體與二吡啶乙烯類化合物客體在室溫下按照對應摩爾比混合攪拌溶解在水中；二者在溶液中自組裝形成主客體化合物，濃縮干燥后，即得光致變色材料；解決了多數二吡啶乙烯類化合物本身沒有良好的光致變色性能，無法應用到光致變色材料中的問題。

技術領域

本發明涉及光致變色材料技術領域，具體涉及一種含有瓜環和二吡啶乙烯類化合物的光致變色材料、制備方法及其應用。

背景技術

光致變色指的是某些化合物在一定的波長和強度的光作用下，在兩種物理或化學狀態之間的可逆變化，從而導致其對光的吸收峰值即顏色的相應改變。這可用以下方程表示：

其中A和B分別表示同一物質的兩種不同顏色狀態；λ₁和λ₂分別表示兩種不同的波長。

光致變色材料包括無機和有機光致可逆變色材料兩大類。有機體系的光致變色往往伴隨著與光化學反應有關的過程，從而導致化合物結構的某種改變，其反應方式主要包括：價鍵異構、順反異構、鍵斷裂(包括異裂與均裂)、聚合作用、氧化-還原、周環反應等。有機光致變色對包括紫精、俘精酸酐、螺吡喃、螺嗪、偶氮苯等在內的化合物的研究較多，應用也較為廣泛。二吡啶乙烯類化合物具有非常好的熱穩定性和化學穩定性，其研究正受到國內外材料工作者越來越多的關注。但是多數二吡啶乙烯類化合物本身并不表現良好的光致變色性能。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本發明。

發明內容

本發明的目的在于解決多數二吡啶乙烯類化合物本身沒有良好的光致變色性能，無法應用到光致變色材料中的問題，提供了一種含有瓜環和二吡啶乙烯類化合物的光致變色材料、制備方法及其應用。

為了實現上述目的，本發明公開了一種含有瓜環和二吡啶乙烯類化合物的光致變色材料，由主體七元瓜環或八元瓜環與殼體二吡啶乙烯類化合物中的任意一種，按摩爾比在溶液中生成的主客體包結物。

主體化合物七元瓜環或八元瓜環，如通式Ⅰ所示，客體化合物選擇系列二吡啶乙烯類化合物中的一種，如通式Ⅱ所示。

通式Ⅰ

通式Ⅱ

通式Ⅱ中的X-代表F-，Cl-，Br-，I-，PF6-等陰離子。R，R’可以是苯基，芐基，萘基，呋喃基，噻吩基等芳環基，也可以是4-羧基-苯亞甲基等含有羧基的取代基。

所述二吡啶乙烯類化合物為苯甲酸單邊取代二吡啶乙烯或芐基雙邊取代二吡啶乙烯。

本發明還公開了上述含有瓜環和二吡啶乙烯類化合物的光致變色材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：將主體七元瓜環或八元瓜環與客體二吡啶乙烯類化合物中的一種溶解在水中，室溫下攪拌均勻得到澄清溶液；

S2：將步驟S1中得到的澄清溶液用旋轉蒸發儀在40℃下濃縮干燥，即得光致可逆變色材料。

所述步驟S1中二吡啶乙烯類化合物為苯甲酸單邊取代二吡啶乙烯，主體和客體的摩爾比為1:1。

所述步驟S1中二吡啶乙烯利化合物為芐基雙邊取代二吡啶乙烯，主體和客體的摩爾比為2:1。