CN109749732B - 一种光致变色/摩擦致变色发光材料的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光致/机械致变色发光材料的制备方法及其应用。通过在菲并咪唑结构的咪唑N1位置上引入叔丁基苯、苯环或对羧基苯取基团，并且在咪唑C2位上连接5‑溴噻吩或着5‑氯噻吩，采用一锅法反应合成一种光致变色和机械致变色发光材料。其制备方法为：在氮气保护下将9，10‑菲醌、芳香胺、卤代噻吩醛和醋酸铵在醋酸溶液中回流，用TLC监测到反应完全，冷却至室温，然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品，采用柱层析将粗产品提纯得到本发明的光致/摩擦致变色发光材料。本发明提供的材料既具有光致变色，又具有机械致变色性能，而且抗疲劳性好，拓展了光致/摩擦致变色发光材料领域的应用选择，在荧光传感检测、光学信息存储等方面具有较高应用价值。
Description
技术领域
本发明属于智能荧光材料技术领域，具体涉及一种光致变色和机械致变色发光材料的制备方法及其应用。
背景技术
光致变色发光材料因其在光刺激下能够发生明显的发光性质变化，因此在信息储存、传感器、装饰材料、保密材料等方面有广泛应用。目前，对有机光致变色化合物的研究主要集中在周环反应的二芳基乙烯、俘精酸酐体系；顺反异构的偶氮苯体系；键的异裂的螺吡喃、螺恶嗪体系；键的均裂的三芳基咪唑二聚体体系等。其中大部分化合物常常在变色过程中涉及到化学键的断裂，导致抗疲劳性差，因此需要探索和发现新的光致变色材料。
机械力致变色材料可以在施加适当的压力或者其他外力如研磨、轧、揉、挤压时改变它们的发光颜色，是对机械力具有响应的智能材料。这些材料可以通过其他外界刺激方式如有机蒸汽或者溶剂、加热、酸碱等再恢复到起始状态。为在发光开关、机械力传感器、机械力记录器、保密纸张、光电器件、数据储存等各个领域的应用研究提供了一个基础。一般来讲，机械力致变色主要是因为化学或者物理结构的改变。比如：(1)通过分子结构的调整来改变发光颜色的主要方式包括开环/闭环形成，双键顺反异构；(2)分子的堆积排布、构象的灵活性、分子间的相互作用。改变发光分子的排布或者构象会影响HOMO-LUMO能级从而调整了发光性质。相比前者基于分子水平上的化学键的断裂和形成，改变分子的排布或者构象需用的外力比较小且可逆性更好，在实际应用和基础研究方面更受关注。
开发在光和机械力刺激下发光变化的光致变色和机械致变色双功能发光材料，尤其是在这两种刺激下基于分子堆积模式变化的发光材料可以有效提高其抗疲劳性。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种新型的同时具备光致变色和摩擦致变色且抗疲劳性好的发光材料、制备方法及应用，以解决现有技术中有机光致变色材料在变色过程中存在化学键断裂造成的抗疲劳性差而且功能单一的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明在刚性平面好﹑热稳定性好及荧光量子效率较高的菲并咪唑结构的咪唑N1位置上引入叔丁基苯、苯环或对羧基苯取基团，并且在咪唑C2位上连接5-溴噻吩或5-氯噻吩。
一种光致变色/摩擦致变色发光材料，其结构式为：
一种光致变色/摩擦致变色发光材料的制备方法，采用Debus–Radziszewski一锅法反应合成卤代噻吩取代的菲并咪唑衍生物，步骤如下：
在氮气保护下将9，10-菲醌、芳香胺、芳香醛和醋酸铵在醋酸溶液中进行回流反应，用薄层色谱TLC监测到反应完全，冷却至室温，然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品，采用柱层析将粗产品提纯得到淡黄色固体粉末即为光致变色和摩擦致变色发光材料。该方法合成条件温和，产率较高，易于提纯。所述反应步骤中粗产品的纯化先在甲醇溶剂中常温搅拌、过滤。反应结束后，点硅胶板检测产物只有一个产物点，产率较高，剩余的反应物容易除去，所得粗产品较纯。
进一步的，所述步骤中9，10-菲醌、芳香胺、芳香醛和醋酸铵的物质的量比为1:1-2:1-2:10-20。该比例下，化合物能够更加完全反应，反应副产物较少，且剩余的反应物溶于甲醇易于除去，合成化合物产率较高。
再进一步的，所述步骤中芳香胺为叔丁基苯胺、苯胺和对羧基苯胺中的任意一种。
更进一步的，所述步骤中芳香醛为5-溴-噻吩-2-甲醛或5-Cl-噻吩-2-甲醛。
更进一步的，所述步骤中回流反应时间为3-12小时。在该反应时间下，9，10-菲醌这种原料基本上已经消失变成了菲并咪唑衍生物，在3-12小时范围内都能充分反应且得到的产物产率较高，易于提纯。
更进一步的，所述步骤中粗产品采用柱层析提纯，其中柱色谱用二氯甲烷:石油醚＝1:1-3作洗脱液。由于化合物杂质较少，易于提纯，因此用柱色谱在该比例的洗脱液下进行提纯，可以快速得到纯度高的产品。
本发明提出的一种光致变色/摩擦致变色发光材料及其制备方法，是在菲并咪唑基元C2位置引入卤素取代的噻吩环，在N1位置引入芳香胺。既具有光致变色性能又在摩擦力刺激下可以发生发光颜色的变化，发光颜色由蓝光到绿光可以在光刺激和力刺激下循环往复，抗疲劳性高。此制备方法简单，因此在光学信息存储、可逆书写媒介及防伪领域都有着潜在的应用价值。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明提供的光致变色及摩擦致变色的智能发光材料解决了现有技术中有机光致变色材料在变色过程中存在化学键断裂造成的抗疲劳性差而且功能单一的技术问题；
2、本发明提供的光致变色及摩擦致变色发光智能材料的合成方法，该制备方法简单，合成条件温和，产率较高，易于提纯。
附图说明
图1为实施例1化合物t-Bu-Cl-TPI在机械力刺激和365nm紫外光刺激下的固态发光照片；
图2为实施例1化合物t-Bu-Cl-TPI在机械力刺激和365nm紫外光刺激下的固态光谱图；
图3为实施例2化合物H-Br-TPI在机械力刺激和365nm紫外光刺激下的固态光谱图；
图4为实施例3化合物t-Bu-Br-TPI在机械力刺激和365nm紫外光刺激下的固态光谱图；
图5为实施例4化合物COOH-Br-TPI在机械力刺激和365nm紫外光刺激下的固态光谱图；
图6为实施例1化合物t-Bu-Cl-TPI在机械力刺激和365nm紫外光刺激下的循环图，监测533nm和455nm处的发光强度之比。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述具体实施方式仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种光致变色/摩擦致变色发光材料，其结构式为：
一种光致变色/摩擦致变色发光材料的制备方法，步骤如下：
在氮气保护下将9，10-菲醌、对叔丁基苯胺、5-氯-噻吩-2-甲醛和醋酸铵按照1:1:1:10物质的量比在醋酸溶液中进行3小时回流反应，并用薄层色谱TLC监测到反应完全，冷却至室温，然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品，采用柱色谱将粗产品纯化，柱色谱用二氯甲烷：石油醚＝1:3作洗脱液，得到淡黄色固体粉末即为光致变色及摩擦致变色发光材料。分子式为C29H23ClN2S，产率90％。命名为t-Bu-Cl-TPI。
质谱表征：MS(ESI+):m/z 468.13(MH+),Calc.467.02。
核磁氢谱表征：1H NMR(400MHz,DMSO)δ1.46(s,9H),6.50(d,J＝4.1Hz,1H),7.06(t,J＝5.5Hz,2H),7.34(t,J＝7.7Hz,1H),7.56(t,J＝7.1Hz,1H),7.86–7.62(m,6H),8.62(d,J＝6.7Hz,1H),8.90(dd,J＝19.0,8.1Hz,2H)。
元素分析：Anal.Found:C,74.71；H,4.93；N,5.79％.Calc.for C29H23ClN2S:C,74.58；H,4.96；N,6.00％。
实施例2
一种光致变色/摩擦致变色发光材料，其结构式为：
一种光致变色/摩擦致变色发光材料的制备方法，步骤如下：
在氮气保护下将9，10-菲醌、苯胺、5-溴-噻吩-2-甲醛和醋酸铵按照1:1.4:1.4:12物质的量比在醋酸溶液中回流反应8小时，并用薄层色谱TLC监测到反应完全，冷却到室温，然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品，采用柱色谱将粗产品纯化，柱色谱用二氯甲烷：石油醚＝1:2作洗脱液，得到淡黄色固体粉末即为光致变色及摩擦致变色发光材料。分子式为：C25H15BrN2S,产率88％。命名为H-Br-TPI。
质谱表征：MS(ESI+):m/z 456.25(MH+),Calc.455.37.
核磁氢谱表征：1H NMR(400MHz,CD2Cl2)δ6.96(s,1H),7.17(d,J＝7.6Hz,1H),7.27-7.36(m,1H),7.58(t,J＝7.7Hz,1H),7.64-7.89(m,8H),8.78(dd,J＝19.8,8.3Hz,3H).
元素分析：Anal.Found:C,66.35；H,3.24；N,6.06％；Calc.for C25H15BrN2S:C,65.94；H,3.32；N,6.15％.
实施例3
一种光致变色/摩擦致变色发光材料，其结构式为：
一种光致变色/摩擦致变色发光材料的制备方法，步骤如下：
在氮气保护下将9，10-菲醌、5-溴-噻吩-2-甲醛、对叔丁基苯胺和醋酸铵按照1:2:2:18物质的量比在醋酸溶液中回流反应5小时，并用薄层色谱TLC监测到反应完全，冷却到室温，然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品，采用柱色谱将粗产品纯化，柱色谱用二氯甲烷：石油醚＝1:2作洗脱液，得到淡黄色固体粉末即光致变色及摩擦致变色发光材料。分子式为C29H23BrN2S,产率93％。命名为t-Bu-Br-TPI。
质谱表征：MS(ESI+):m/z 512.5(MH+),Calc.511.48。
核磁氢谱表征：1H NMR(400MHz,DMSO)δ1.40(d,J＝52.0Hz,9H),6.51(d,J＝4.0Hz,1H),7.08(d,J＝7.3Hz,1H),7.15(d,J＝4.0Hz,1H),7.33(t,J＝7.3Hz,1H),7.56(t,J＝7.1Hz,1H),7.64–7.88(m,6H),8.62(d,J＝6.8Hz,1H),8.90(dd,J＝19.2,8.6Hz,2H)。
元素分析：Anal.Found:C,68.45；H,4.535；N,5.45；S,6.45％.Calc.ForC29H23BrN2S:C,68.10；H,4.53；N,5.48；S,6.27％。
实施例4
一种光致变色/摩擦致变色发光材料，其结构式为：
一种光致变色/摩擦致变色发光材料的制备方法，步骤如下：
在氮气保护下将9，10-菲醌、对羧基苯胺、5-溴-噻吩-2-醛和醋酸铵按照1:2:2:20物质的量比在醋酸溶液中回流反应12小时，并用薄层色谱TLC监测到反应完全，冷却到室温，然后倒入搅拌的甲醇中过滤得到粗产品，采用柱色谱将粗产品纯化，柱色谱用二氯甲烷：石油醚＝1:1作洗脱液，得到黄色固体粉末即为光致变色及摩擦致变色发光材料。分子式为C26H15BrN2O2S,产率60％。命名为COOH-Br-TPI。
质谱表征：MS(ESI+):m/z 500.32(MH+),Calc.499.38。
核磁氢谱表征：1H NMR(400MHz,DMSO)δ6.42(d,J＝4.0Hz,2H),7.04(d,J＝7.5Hz,1H),7.14(d,J＝4.1Hz,1H),7.38(t,J＝7.7Hz,1H),7.58(t,J＝7.2Hz,1H),7.70(dd,J＝11.2,4.3Hz,1H),7.79(t,J＝7.1Hz,1H),7.97(d,J＝8.4Hz,2H),8.32(d,J＝8.4Hz,2H),8.69–8.57(m,1H),8.91(dd,J＝19.8,8.3Hz,2H),13.79–13.47(m,1H)。
元素分析：Anal.Found:C,62.99；H,3.26；N,5.31％；Calc.For C26H15BrN2O2S:C,62.53；H,3.03；N,5.61％。
一种光致变色/摩擦致变色发光材料的性质分析如下：
1、一种光致变色/摩擦致变色发光材料作为光致变色发光材料的性质
实施例1至4中制备的一种光致变色/摩擦致变色材料作为光致变色材料的制备及性质。
(1)将实施例1至4中制备的一种光致变色和摩擦致变色材料分别溶解在二氯甲烷中和石英砂混匀，真空加热旋干得到粉末。
(2)将上述制备的光致变色和摩擦致变色材料的粉末在紫外灯365nm下照射30分钟，做荧光发射光谱。发光照片及光谱图谱如附图1至5所示，结果证明制备的t-Bu-Cl-TPI、H-Br-TPI、t-Bu-Br-TPI和COOH-Br-TPI四种化合物均具有光致变色发光性能，光照之后，短波处发光强度降低，长波处出现新峰且发光强度增强，说明发光颜色发生明显变化。
2、一种光致变色/摩擦致变色发光材料作为摩擦致发光材料的性质
将实施例1至4中制备的四种固体化合物在365nm紫外光照射一段时间后的样品放在研钵中对其进行研磨，并且测试其荧光发射光谱。发光照片及光谱图谱图如附图1至5所示，数据证明实施例1至4合成的四种化合物研磨之后长波处发光强度降低，短波处发光强度增强，发光发生变化。特别是实施例1制备的化合物，研磨之后由绿光变为青光。
3、一种光致变色/摩擦致变色发光材料的抗疲劳性质
光致变色分子在实际应用时须具有良好的抗疲劳性。为了验证本发明实施例中合成的光致变色及摩擦致变色的抗疲劳性能，通过循环实验来验证其抗疲劳性能，如附图6所示。发光在光刺激和机械力刺激下的可逆变化表现为蓝光区和绿光区的增强减弱变化，利用这个特点我们可以将其作为一个比率型的光致变色材料，可以有效记录光照和研磨后的变化。尤其对于实施例1中的材料来说，在循环30个循环之后533nm和455nm处的发光强度比值依然稳定。因此说明本发明提供的材料是一个稳定性比较强的光致变色材料。
综上所述，本发明中提供的一种光致变色/摩擦致变色发光材料及制备方法合成的化合物具有光致变色现象和摩擦致变色现象。
菲并咪唑衍生物具有刚性共轭骨架﹑因此热稳定性好，荧光量子效率高。同时合成方法简单﹑合成条件温和、产率高﹑易提纯，因此备受人们广泛关注。我们以菲并咪唑为母体，通过引入噻吩环和重原子成功制备了具有光致变色和摩擦致变色双功能的智能发光材料。这些分子并没有传统的经典光致变色材料基元，但却表现出罕见的光致变色现象，而且在机械力刺激下可以恢复发光颜色，同时具备光致变色和摩擦致变色现象。通过光照和机械力研磨实现蓝光和绿光或者绿光和红光之间的可逆循环，且抗疲劳性比较好。这拓展了光致变色和摩擦致变色发光材料领域，为开发新型智能发光材料提供了新的选择。
Claims (2)
1.一种光致变色和摩擦致变色发光材料的应用，其特征在于：应用于制作光致变色元件，所述光致变色和摩擦致变色发光材料的结构式如下所示：
2.一种光致变色和摩擦致变色发光材料的应用，其特征在于：应用于制作摩擦致变色元件，所述光致变色和摩擦致变色发光材料的结构式如下所示：
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| "Two novel rhodamine-based molecules with different mechanochromic and photochromic properties in solid state";Zhiyong Ma et al.，;《Journal of Materials Chemistry C》;20180130;第6卷;第2270-2274页 * |
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