CN104926684B - 一种新型光致变色偶氮苯类化合物及其合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有光致变色特性的新型化合物N‑[4‑[2‑(4‑甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]‑2‑硝基苯胺及其合成方法。所述方法涉及重氮偶联反应和芳香胺与芳香卤化物的偶联反应，本发明中的芳香胺与芳香卤化物的偶联反应条件十分简单，仅需加入等摩尔质量的碱金属氟化物于反应液中，130℃回流3h即可，无需对溶剂进行无水无氧处理，也无需在氮气或氩气气氛下反应，无副反应产生，产物后处理简单，转化率较高，所得目标产物产率为48‑74%，且本发明采用的设备相对简单，成本低廉，具有显著地经济效益和环保效益。克服了传统的芳香胺与芳香卤化物的偶联反应常常在高温、需要无机碱、无水无氧惰性气氛的条件下才能进行，反应时间长、且副反应多，产率低的缺点。

Description

一种新型光致变色偶氮苯类化合物及其合成方法
技术领域
本发明涉及一种新型偶氮苯类化合物及其合成方法，具体涉及一种具有光致变色特性的化合物N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺及其合成方法。
背景技术
含有生色团(-N＝N-)的偶氮苯衍生物不仅可以作为染料中间体和分析试剂，而且，由于这类物质在适当波长的辐照下能可逆的在顺、反两种构象(如式1所示)之间发生相互转换，其结构和吸收光谱产生可逆的变化，这种光致变色的特性，使其在光信息存储材料、分子器件、非线性光学材料、液晶材料、生物活性光调控、纳米材料等领域广泛应用。
目前，偶氮苯类化合物最常见的合成方法有四种，分别是重氮偶联反应、米尔斯反应、瓦拉赫反应和氧化偶氮苯还原反应。现有技术报道的制备方法大多涉及重氮偶联反应和芳香胺与芳香卤化物的乌尔曼偶联反应，或是在无水无氧，碱性条件下反应得到的。例如胡灵峰等在氮气保护、碳酸钾存在的条件下，用邻硝基氯苯和苯胺在DMF中回流18h，得到邻硝基二苯胺(反应式如式2所示)，产率为84％(胡灵峰,张玉祥,耿波,等.[J]化学试剂,2011,33(2),127～128；137)。此反应的溶剂在反应前必须经过无水无氧处理，所用的碳酸钾也必须充分干燥，在氮气保护的条件下反应才能发生，如果不经过这些处理，反应不仅不能发生，原料苯胺还会被氧化。而郭建文采用无水醋酸钠作催化剂，反应物苯胺作溶剂，184℃回流24-28h，得到邻硝基二苯胺(反应式如式3所示)，产率70％(郭建文.[J]太原机械学院学报,1987,19(3).)。以上两个反应均是在碱性条件下进行的，且对原料要求苛刻，需在惰性气体保护下发生反应，能耗高，产物产率低。
专利JP 2013064101也涉及到芳香卤化物与苯胺的反应，尽管转化率高，但是所用的催化剂价格昂贵，反应条件苛刻，时间长，反应式如式4所示。
专利EP 802173中也有芳香卤化物和苯胺的偶联反应，也存在催化剂价格昂贵，溶剂需要无水无氧处理等问题，反应式如式5所示。
综上所述，打破传统的偶氮苯类化合物在贵金属催化剂条件下、惰性气体保护下合成的思路，充分利用并优化现有的偶氮苯类化合物的合成工艺，开发出一种新型高效偶氮苯类化合物的合成方法，实现节能减排、减少资源浪费，具有非常重要的现实意义。
发明内容
鉴于现有技术存在的瓶颈缺陷，本发明的目的在于提供一种偶氮苯类化合物及其合成方法，所述偶氮苯类化合物的合成方法涉及重氮偶联反应和芳香胺与芳香卤化物的反应，所述反应是在碱金属氟化物作催化剂合成的，不需要对溶剂作无水无氧处理，也不需要惰性气体保护，所得目标产物产率为48％～74％。
本发明的目的之一在于提供一种具有光致变色特性的偶氮苯类化合物，所述化合物化学名称为N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺，分子式为：C19H16N4O3，分子量为：348.36，所述化合物具有如下的结构式4：
本发明的另一目的在于提供上述所述的偶氮苯类化合物的合成方法，所述方法的合成路线如式6所示：
上述所述化合物4的合成方法，所述方法包括通过下述步骤(1)获得化合物2水溶液的步骤，通过步骤(1)～(2)获得化合物3的步骤，通过步骤(1)～(3)获得化合物4的步骤，所述合成方法的具体步骤如下：
(1)向三颈烧瓶中加入化合物1，质量百分数为36％的盐酸，去离子水，搅拌使其完全溶解，得到均匀混合液；在搅拌条件下向所述混合液中逐滴加入质量百分数为10％的NaNO2溶液，0～5℃条件下搅拌反应0.5～2h，得到化合物2水溶液；所述化合物1与HCl、NaNO2的摩尔比为1：3：1.1，所述去离子水与盐酸的体积比为5～10：1；
所述化合物1、化合物2分别具有如下的结构式：
(2)向另一三颈烧瓶中加入苯胺，质量百分数为36％的盐酸，去离子水，搅拌使其充分溶解，得到苯胺与盐酸的耦合液；将步骤(1)所得的化合物2水溶液缓慢滴加至所述耦合液中，搅拌反应1～3h，控制温度为0～5℃，1～3h后，停止反应，向反应液中加入浓度为1～2mol·L-1的氨水，调节溶液pH＝7～8，得到黄色的浑浊液，抽滤，得粗产物，粗产物采用柱层析分离，以乙酸乙酯和石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，其中，所述苯胺与HCl、化合物2、氨水的摩尔比分别为1：1：1：1，得到纯净的化合物3；
所述化合物3具有如下的结构式：
(3)向单口圆底烧瓶中加入化合物3，2-硝基氯苯，碱金属氟化物，溶剂N,N-二甲基甲酰胺，130℃条件下回流3h，所述化合物3与所述2-硝基氯苯的摩尔比为1：1～5，所述化合物3与碱金属氟化物中氟离子的摩尔比为1：1，反应结束，过滤除去催化剂，滤液转移至分液漏斗，加入乙酸乙酯、饱和食盐水以除去溶剂N,N-二甲基甲酰胺，如此反复洗涤2～3次，分出有机层，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产品，所述粗产品采用柱层析分离，以乙酸乙酯与石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，得到上述所述化合物4，即纯净的N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺。
进一步地，步骤(3)所述化合物3与2-硝基氯苯的摩尔比为1：1.5。
进一步地，步骤(1)所述去离子水与盐酸的体积比为10：1。
进一步地，步骤(3)所述碱金属氟化物为二水合氟化钾或KF/Al2O3粉末，其中，KF/Al2O3的摩尔数以KF的摩尔数计。
进一步地，步骤(3)所述KF/Al2O3粉末为白色氧化铝负载氟化钾，所述KF/Al2O3粉末是采用二水合氟化钾、柱层析用中性Al2O3、去离子水为原料，在70℃条件下减压蒸馏1h，除去大部分水后烘干得到的。
进一步优选地，所述中性Al2O3的粒径为200～300目，所述二水合氟化钾与氧化铝的质量比为17:15。
进一步优选地，所述烘干条件为：120℃条件下烘4h。
进一步地，步骤(2)所述混合液中乙酸乙酯与石油醚的体积比为1：5。
进一步地，步骤(3)所述混合液中乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:15。
本发明涉及的一种偶氮苯类化合物及其合成方法具有如下优点和进步：本发明目标化合物4N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺的合成方法涉及重氮偶联反应和芳香胺与芳香卤化物的偶联反应，重氮偶联反应是其核心部分，采用的是常规的方法。常见的芳香胺与芳香卤化物的偶联反应常常需要较高的温度(100℃-170℃)，较长的反应时间(10-48h)，还需要无机碱(K2CO3、Cs2CO3)、催化剂(Pd(OAc)2、CuI)无水无氧惰性气氛的条件下才能进行，且副反应多，产率低。而本发明中的芳香胺与芳香卤 化物的偶联反应条件却十分简单，仅需加入等摩尔量的碱金属氟化物于反应液中，130℃回流3h即可。因此，本发明采用的合成方法不需要对溶剂进行无水无氧处理，也不需要在氮气或氩气气氛下反应，降低了能耗；无副反应产生，产物后处理简单，转化率较高，所得目标产物产率为48-74％，且本发明采用的设备相对简单，成本低廉，具有显著地经济效益和环保效益。
附图说明
图1为本发明实施例1中化合物3的核磁图谱；
图2为本发明实施例1中化合物3的液质联用图谱；
图3为本发明实施例1中化合物3的液质联用图谱的局部放大图；
图4为本发明实施例1中化合物4的核磁图谱；
图5为本发明实施例1中化合物4的液质联用图谱；
图6为本发明实施例1中化合物4的液质联用图谱的局部放大图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案做进一步详细地说明。
除非特别说明，以下实施例中所述的化合物1、化合物2、化合物3分别具有如下的结构式：
以下实施例中所述KF/Al2O3粉末均是采用如下方法制备得到的：
在100mL单口圆底烧瓶中加入6.8g二水合氟化钾，6g柱层析用200～300目中性Al2O3，去离子水20mL，70℃搅拌回流1h，减压蒸馏除去大部分水，120℃烘4h，得到所述白色氧化铝负载氟化钾粉末KF/Al2O3。
实施例1
一种新型偶氮苯类化合物N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺(化合物4)的制备方法，包括如下步骤：
(1)向250mL三颈烧瓶中加入6.15g化合物1，12.9mL质量分数为36％的盐酸，去离子水100mL，搅拌使其完全溶解，得到均匀混合液，在搅拌条件下向所述混合液中逐滴加入38mL质量分数为10％的NaNO2溶液，0-5℃条件下搅拌反应1h，得到重氮化反应液，即化合物2水溶液；
(2)向500mL三颈烧瓶中加入4.56g苯胺，4.3mL质量分数为36％的盐酸，100mL去离子水，搅拌使其充分溶解，形成苯胺与盐酸的耦合液；将步骤(1)所得的重氮化反应液缓慢滴加至所述耦合液中，控制耦合液温度为0-5℃，搅拌反应3h；3h后，停止反应，向所述反应液中加入浓度为1M的氨水，调节溶液pH＝7-8，得到黄色的浑浊液，抽滤，得粗产物，粗产物采用柱层析分离，采用2000mL乙酸乙酯和石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，其中，所述混合液中乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5，得到纯净的化合物3；
(3)向50mL的单口圆底烧瓶中加入0.1g步骤(2)所述制得的化合物3，0.07g 2-硝基氯苯，0.064g KF/Al2O3，N,N-二甲基甲酰胺5mL，130℃回流3h，反应结束，过滤除去催化剂，滤液转移至分液漏斗，分别加入20mL乙酸乙酯、20mL饱和食盐水以除去溶剂N,N-二甲基甲酰胺，如此反复洗涤2-3次，分出有机层，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产品，所述粗产品采用柱层析分离，用300mL体积比为1:15的乙酸乙酯与石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，得到化合物4，检测得到所述化合物4为N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺，产物质量为0.087g，产率为57％。
实施例2
一种新型偶氮苯类化合物N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺(化合物4)的制备方法，包括如下步骤：
本实施例的步骤(1)、步骤(2)采用与实施例1中步骤(1)和步骤(2)相同的步骤；
步骤(3)：向50mL单口圆底烧瓶中加入0.1g步骤(2)所述制得的化合物3，0.104g2-硝基氯苯，0.064g KF/Al2O3，N,N-二甲基甲酰胺5mL，130℃回流3h，反应结束，过滤除去催化剂，滤液转移至分液漏斗，分别加入20mL乙酸乙酯、20mL饱和食盐水以 除去溶剂N,N-二甲基甲酰胺，如此反复洗涤2-3次，分出有机层，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产品，得到粗产品，所述粗产品采用柱层析分离，用300mL体积比为1:15的乙酸乙酯与石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，得到化合物4，采用TLC检测所述得到的化合物4为N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺，产物质量为0.113g，产率为74％。
实施例3
一种新型偶氮苯类化合物N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺(化合物4)的制备方法，包括如下步骤：
本实施例的步骤(1)、步骤(2)采用与实施例1中步骤(1)和步骤(2)相同的步骤；
步骤(3)：向50mL单口圆底烧瓶中加入0.1g步骤(2)所述制得的化合物3，0.138g2-硝基氯苯，0.064g KF/Al2O3，N,N-二甲基甲酰胺5mL，130℃回流3h，反应结束，过滤除去催化剂，滤液转移至分液漏斗，分别加入20mL乙酸乙酯、20mL饱和食盐水以除去溶剂N,N-二甲基甲酰胺，如此反复洗涤2-3次，分出有机层，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产品，所述粗产品采用柱层析分离，用300mL体积比为1:15的乙酸乙酯与石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，得到化合物4，采用TLC检测所述得到的化合物4为N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺，产物质量为0.093g，产率为61％。
实施例4
一种新型偶氮苯类化合物N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺(化合物4)的制备方法，包括如下步骤：
本实施例的步骤(1)、步骤(2)采用和实施例1中步骤(1)和步骤(2)相同的步骤；
步骤(3)：向50mL单口圆底烧瓶中加入0.1g步骤(2)所述制得的化合物3，0.208g2-硝基氯苯，0.064g KF/Al2O3，N,N-二甲基甲酰胺5mL，130℃回流3h，反应结束，过滤除去催化剂，滤液转移至分液漏斗，分别加入20mL乙酸乙酯、20mL饱和食盐水以除去溶剂N,N-二甲基甲酰胺，如此反复洗涤2-3次，分出有机层，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产品，所述粗产品采用柱层析分离，用300mL体积比为1:15的乙酸乙酯和石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，得到化合物4，采用TLC检测所述得到的化合物4为N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺，产物质量为0.09g，产率为59％。
实施例5
一种新型偶氮苯类化合物N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺(化合物4)的制备方法，包括如下步骤：
本实例的步骤(1)、步骤(2)擦用和实例1中步骤(1)和步骤(2)相同的步骤；
步骤(3)：向50mL单口圆底烧瓶中加入0.1g步骤(2)所述制得的化合物3，0.277g2-硝基氯苯，0.064g KF/Al2O3，N,N-二甲基甲酰胺5mL，130℃回流3h，反应结束，过滤除去催化剂，滤液转移至分液漏斗，分别加入20mL乙酸乙酯、20mL饱和食盐水以除去溶剂N,N-二甲基甲酰胺，如此反复洗涤2-3次，分出有机层，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产品，所述粗产品采用柱层析分离，用300mL体积比为1:15的乙酸乙酯与石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，得到化合物4，采用TLC检测所述得到的化合物4为N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺，产物质量为0.079g，产率为52％。
实施例6
一种新型偶氮苯类化合物N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺(化合物4)的制备方法，包括如下步骤：
本实例的步骤(1)、步骤(2)擦用和实例1中步骤(1)和步骤(2)相同的步骤；
步骤(3)：向50mL单口圆底烧瓶中加入0.1g步骤(2)所述制得的化合物3，0.346g2-硝基氯苯，0.064g KF/Al2O3，N,N-二甲基甲酰胺5mL，130℃回流3h，反应结束，过滤除去催化剂，滤液转移至分液漏斗，分别加入20mL乙酸乙酯、20mL饱和食盐水以除去溶剂N,N-二甲基甲酰胺，如此反复洗涤2-3次，分出有机层，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产品，所述粗产品采用柱层析分离，用300mL体积比为1:15的乙酸乙酯与石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，得到化合物4，采用TLC检测所述得到的化合物4为N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺，产物质量为0.073g，产率为48％。
实施例7
一种新型偶氮苯类化合物N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺(化合物4)的制备方法，包括如下步骤：
(1)向250mL三颈烧瓶中加入6.15g化合物1，12.9mL质量分数为36％的盐酸，去离子水100mL，搅拌使其完全溶解，得到均匀混合液，在搅拌条件下向所述混合液中逐滴加入38mL质量分数为10％的NaNO2溶液，0-5℃条件下搅拌反应1h，得到重氮化反应液，即化合物2水溶液；
(2)向500mL三颈烧瓶中加入4.56g苯胺，4.3mL质量分数为36％的盐酸，100mL去离子水，搅拌使其充分溶解，形成苯胺与盐酸的耦合液；将步骤(1)所得的重氮化反应液缓慢滴加至所述耦合液中，控制耦合液温度为0-5℃，搅拌反应3h；3h后，停止反应，向反应液中加入浓度为1M的氨水，调节溶液pH＝7-8，得到黄色的浑浊液，抽滤，得粗产物，粗产物采用柱层析分离，采用2000mL乙酸乙酯和石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，其中，所述乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5，得到纯净的化合物3；
(3)向50mL单口圆底烧瓶中加入0.1g步骤(2)所述制得的化合物3，0.104g 2-硝基氯苯，0.026g二水合氟化钾，N,N-二甲基甲酰胺5mL，130℃回流3h；反应结束，过滤除去催化剂，滤液转移至分液漏斗，分别加入20mL乙酸乙酯、20mL饱和食盐水以除去溶剂N,N-二甲基甲酰胺，如此反复洗涤2-3次，分出有机层，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产品，所述粗产品采用柱层析分离，采用300mL体积比为1:15的乙酸乙酯和石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，得到化合物4，采用TLC检测所述得到的化合物4为N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺，产物质量为0.008g，产率为5.6％。
对比例1
一种新型偶氮苯类化合物N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺(化合物4)的制备方法，包括如下步骤：
本对比例步骤(1)、步骤(2)采用与实施例1中步骤(1)、步骤(2)相同的步骤；
步骤(3)：向50mL单口圆底烧瓶中加入0.1g步骤(2)所述制得的化合物3，0.104g2-硝基氯苯，0.04gAl2O3，N,N-二甲基甲酰胺5mL，130℃回流3h，反应结束，采用TLC检测，没有反应，且有部分原料被氧化，反应液颜色较深。
对比例2
一种新型偶氮苯类化合物N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺(化合物4)的制备方法，包括如下步骤：
本对比例步骤(1)、步骤(2)采用与对比例1中步骤(1)、步骤(2)相同的步骤；
步骤(3)：向50mL单口圆底烧瓶中加入0.1g步骤(2)所述制得的化合物3，0.104g2-硝基氯苯，0.286g Cs2CO3，0.049g CuI，0.025g L-脯氨酸，N,N-二甲基甲酰胺5mL，130℃回流3h，反应结束，过滤除去不溶物，滤液转移至分液漏斗，分别加入20mL乙酸乙酯、20mL饱和食盐水以除去溶剂N,N-二甲基甲酰胺，如此反复洗涤2-3次，分出有机层，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产品，所述粗产品采用柱层析分离，采用300mL 体积比为1:15的乙酸乙酯和石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，得到化合物4，即N-[4-[2-(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺，产物质量为0.049g，产率为32％。
本发明上述实施例1中的化合物3分别采用400MHz，1HNMR以及质谱检测手段进行表征，所述检测结果参见附图1、附图2、附图3。从附图可以看出：
化合物3：(1H NMR，400MHz，CDCl3，δ，ppm)3.87(s，3H)，6.73-6.74(d，2H)，6.98-6.99(d，2H)，7.25(s，1H)，7.76-7.77(d，2H)，7.83-7.85(d，2H)
化合物4采用400MHz，1HNMR检测手段进行表征，所述检测结果参见附图4。从附图可以看出：
化合物4：(1HNMR，400MHz，CDCl3，δ，ppm)3.904(s，3H)，6.843-6.85(m，1H)，7.014-7.036(d，2H)，7.378-7.400(d，2H)，7.432-7.447(m，2H)，7.911-7.949(q，4H)，8.220-8.824(d，1H)，9.577(s，1H)。

Claims (9)

1.一种具有光致变色特性的偶氮苯类化合物的合成方法，其特征在于：所述化合物化学名称为N-[4-[(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺，分子式为：C19H16N4O3，分子量为：348.36，所述化合物具有如下的结构式4：
所述方法包括通过下述步骤(1)获得化合物2水溶液的步骤，通过步骤(1)～(2)获得化合物3的步骤，通过步骤(1)～(3)获得化合物4的步骤，所述合成方法的具体步骤如下：
(1)向三颈烧瓶中加入化合物1，质量百分数为36％的盐酸，去离子水，搅拌使其完全溶解，得到均匀混合液；在搅拌条件下向所述混合液中逐滴加入质量百分数为10％的NaNO2溶液，0～5℃条件下搅拌反应0.5～2h，得到化合物2水溶液；所述化合物1与HCl、NaNO2的摩尔比为1：3：1.1，所述去离子水与盐酸的体积比为5～10：1，所述化合物1、化合物2分别具有如下的结构式：
(2)向另一三颈烧瓶中加入苯胺，质量百分数为36％的盐酸，去离子水，搅拌使其充分溶解，得到苯胺与盐酸的耦合液；将步骤(1)所得的化合物2水溶液缓慢滴加至所述耦合液中，搅拌反应1～3h，控制温度为0～5℃，1～3h后，停止反应，向反应液中加入浓度为1～2mol·L-1的氨水，调节溶液pH＝7～8，得到黄色的浑浊液，抽滤，得粗产物，粗产物采用柱层析分离，以乙酸乙酯和石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，其中，所述苯胺与HCl、化合物2、氨水的摩尔比分别为1：1：1：1，得到纯净的化合物3；
所述化合物3具有如下的结构式：
(3)向单口圆底烧瓶中加入化合物3，2-硝基氯苯，碱金属氟化物，溶剂N,N-二甲基甲酰胺，130℃条件下回流3h，所述化合物3与所述2-硝基氯苯的摩尔比为1：1～5，所述化合物3与碱金属氟化物中氟离子的摩尔比为1：1，反应结束，过滤除去催化剂，滤液转移至分液漏斗，加入乙酸乙酯、饱和食盐水以除去溶剂N,N-二甲基甲酰胺，如此反复洗涤2～3次，分出有机层，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产品，所述粗产品采用柱层析分离，以乙酸乙酯与石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，得到上述所述化合物4，即纯净的N-[4-[(4-甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]-2-硝基苯胺。
2.根据权利要求1所述的具有光致变色特性的偶氮苯类化合物的合成方法，其特征在于：步骤(3)所述化合物3与2-硝基氯苯的摩尔比为1：1.5。
3.根据权利要求1或2所述的具有光致变色特性的偶氮苯类化合物的合成方法，其特征在于：步骤(1)所述去离子水与盐酸的体积比为10：1。
4.根据权利要求3所述的具有光致变色特性的偶氮苯类化合物的合成方法，其特征在于步骤(3)所述碱金属氟化物为二水合氟化钾或KF/Al2O3粉末。
5.根据权利要求4所述的具有光致变色特性的偶氮苯类化合物的合成方法，其特征在于：步骤(3)所述KF/Al2O3粉末为白色氧化铝负载氟化钾，所述KF/Al2O3粉末是采用二水合氟化钾、柱层析用中性Al2O3、去离子水为原料，在70℃条件下减压蒸馏1h，除去大部分水后烘干得到的。
6.根据权利要求5所述的具有光致变色特性的偶氮苯类化合物的合成方法，其特征在于：所述中性Al2O3的粒径为200～300目，所述二水合氟化钾与氧化铝的质量比为17:15。
7.根据权利要求6所述的具有光致变色特性的偶氮苯类化合物的合成方法，其特征在于：所述烘干条件为：120℃条件下烘4h。
8.根据权利要求1或2所述的具有光致变色特性的偶氮苯类化合物的合成方法，其特征在于：步骤(2)所述混合液中乙酸乙酯与石油醚的体积比为1：5。
9.根据权利要求1或2所述的具有光致变色特性的偶氮苯类化合物的合成方法，其特征在于：步骤(3)所述混合液中乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:15。
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