一種吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料的製備方法

2023-06-13 21:16:41 3

專利名稱：一種吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料的製備方法
技術領域：
本發明涉及ー種吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料的製備方法。
背景技術：
光致變色材料是ー類在光誘導下發生異構化的新型功能材料，在高密度光學信息存儲設備、全息防偽、非線性光學器械、軍事中的偽裝隱蔽色和密寫材料等方面具有潛在的應用價值。而在高密度光學信息存儲和螢光無損讀出方面已被國內外科學工作者廣泛研究，然而大多數光致變色材料本身具有較弱的螢光信號、小的信號對比度，而無法滿足作為螢光無損讀出的技術要求，因此設計開發具有較大螢光信號強度和對比度的光開關材料是 實現其在高密度光學信息無損讀出方面應用的先決條件，螢光染料具有高的靈敏度、高的解析度、高的選擇性，是螢光無損讀出的首選材料。近年來，國內外課題組將螢光染料嫁接或摻雜到光致變色材料中，通過光致變色材料的光異構化調製螢光染料的螢光信號即螢光的開與關(突光開關)。吡唑啉酮類光致變色化合物是ー類新型有機光致變色材料，是ー類在固態下具有可逆光致變色性能的新型光致變色材料，是信息存儲、分子開關、非線性光學、全息防偽技術等領域最具有應用潛力的高性能功能材料。但該類材料的螢光信號不強、信號對比度較小。為了開發這類變色材料在高密度光學信息存儲和無損讀出領域的應用，本發明採用物理摻雜共混法將螢光染料摻雜分散到吡唑啉酮類光致變色材料體系中製備性能優良、具有高靈敏度、高解析度、高信號對比度的吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料，實現吡唑啉酮類光致變色化合物在高密度光學信息存儲和無損讀出領域的應用，以滿足實用化對材料的技術要求。

發明內容
本發明涉及ー種吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料的製備方法。本發明涉及ー種吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料的製備方法，採用具有熱穩定性好、抗疲勞性強的吡唑啉酮類光致變色材料做為變色単元，同時選用螢光發射峰與吡唑啉酮酮式結構吸收光譜具有重疊的螢光染料，作為吡唑啉酮類光致變色材料螢光調製對象。在吡唑啉酮合成過程中加入螢光染料，形成共混沉澱，避光靜置緩慢降溫得到一種吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料，操作簡單且成本較低。本發明採用的吡唑啉酮類光致變色材料是1，3-ニ苯基-4-(3-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮縮苯基氨基脲(DP3C1BP-PSC)。選用的本課題組設計合成的螢光染料1,3-ニ苯基-4-(2-氟-3-氯-5-三氟甲基-苯基)-5-吡唑啉酮(DP2F3C15TFBP)。本發明包括的具體步驟I)在磁力攪拌的情況下，將1，3- ニ苯基-4-(3-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮(DP3C1BP)、有機螢光染料1，3- ニ苯基-4- (2-氟-3-氯-5-三氟甲基-苯基)_5_吡唑啉酮(DP2F3C15TFBP)加入到80で的こ醇溶液；2)在室溫避光攪拌的情況下，向上述步驟I)的溶液中，快速加入苯基氨基脲，隨後加入3-4滴冰醋酸，攪拌回流。3)析出白色I, 3- ニ苯基-4-(3-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮縮苯基氨基脲(DP3C1BP-PSC)和1，3- ニ苯基-4- (2-氟-3-氯-5-三氟甲基-苯基)-5-吡唑啉酮(DP2F3C15TFBP)共混沉澱物質，抽濾，乾燥，室溫避光乾燥後，得到吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料。本發明的優點在於採用一種簡單的物理摻雜方法，製備吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料，方法簡單且成本低。該材料具有高靈敏度、高解析度、高信號對比度，良好的螢光開關可逆性能。


圖I螢光染料1，3- ニ苯基-4-(2-氟-3-氯_5_三氟甲基-苯基)-5_吡唑啉酮(DP2F3C15TFBP)的螢光照片和發射光譜。圖2、3為實施實例吡唑啉酮/螢光染料(15%wt和7%wt)複合光開關材料經過不 同時間365 nm紫外光照射後的突光發射光譜。圖4為實施實例吡唑啉酮/螢光染料(15%wt和7%wt)複合光開關材料經365nm紫外光照射和110で加熱返回後螢光發射光譜可逆循環圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進ー步說明，但本發明並不限於以下實施例。實施實例
稱取 0.5257 g(l. 4 mmol) 1，3-ニ苯基-4-(3-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮(DP3C1BP)、
O.0866 g(0. 2 mmol ) 1，3-ニ苯基-4-(2-氟-3-氯-5-三氟甲基-苯基)-5-吡唑啉酮(DP2F3C15TFBP)和O. 2419 g (1.6 mmol)苯基氨基脲於圓底燒瓶中，加入約5 mLこ醇和3-4滴冰醋酸，於80で油浴中攪拌回流O. 5 h，析出白色1,3-ニ苯基-4-(3-氯苯亞甲基)_5_卩比唑琳麗縮苯基氛基服(DP3C1BP-PSC)和1，3- ニ苯基-4-(2-氣-3-氣-5- ニ氣甲基-苯基)-5-吡唑啉酮(DP2F3C15TFBP)混合物質，抽濾，乾燥，室溫避光乾燥後，得到吡唑啉酮/突光染料複合光開關材料。批唑啉酮/突光染料複合光開關材料具有很好的光致變色性能，經365nm紫外光照射後，由白色變成黃色。上述材料具有很好的光致變色性能，經365nm紫外光照射，該類材料螢光發射光譜如圖2、3所示，發現在417nm的處出現螢光染料的發射峰，且該峰的發射強度隨紫外光照射時間的增加而降低，同時材料的顔色由白色變成黃色。當變色後的材料在110で下加熱，又漸漸褪色到白色，其在417nm螢光發射光譜與變色前的曲線幾乎吻合，表明該材料具有可逆的螢光開關性能。圖4為該類材料的螢光開關可逆循環圖，反覆進行8次後發現此摻雜螢光染料質量分數7%wt和15%wt的螢光強度幾乎沒有衰減，說明此材料具有較高的螢光抗疲勞性，在信息儲存和光控分子開關等領域具有潛在的應用價值。
權利要求
1.ー種簡單的吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料的製備方法，採用液相合成法將1，3- ニ苯基-4-(3-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮(DP3C1BP)、1，3- ニ苯基-4-(2-氟-3-氯-5-三氟甲基-苯基)-5-吡唑啉酮(DP2F3C15TFBP)和苯基氨基脲放入圓底燒瓶中，加入適量的こ醇和冰醋酸，於80で油浴中攪拌回流O. 5 h，析出白色I,3- ニ苯基-4-(3-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮縮苯基氨基脲(DP3C1BP-PSC)和1，3_ ニ苯基-4-(2-氟-3-氯-5-三氟甲基-苯基)-5-吡唑啉酮(DP2F3C15TFBP)共混物質，抽濾，乾燥，室溫避光乾燥後，得到含有不同質量分數螢光染料的吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料。
2.根據權利要求I所述，稱取O.5257 g 1,3-ニ苯基-4-(3-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮(DP3C1BP)、0· 0866 g I, 3- ニ苯基-4- (2-氟-3-氯-5-三氟甲基-苯基)~5~吡唑啉酮(DP2F3C15TFBP)和O. 2419g苯基氨基脲(PSC)於圓底燒瓶中，加入5 mLこ醇和3_4滴冰醋酸，於80で油浴中攪拌回流O. 5 h，得到含有質量分數為15%螢光染料的吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料。
全文摘要
一種簡單的吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料的製備方法，採用變色性能穩定並且抗疲勞性優良的吡唑啉酮類光致變色材料 1,3-二苯基-4-(3-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮縮苯基氨基脲(DP3ClBP-PSC)做為變色單元，調製本實驗室新設計合成的螢光染料1,3-二苯基-4-(2-氟-3-氯-5-三氟甲基-苯基)-5-吡唑啉酮(DP2F3Cl5TFBP)的螢光性能，以期達到螢光開關的目的。本發明採用物理摻雜法，在光致變色材料 1,3-二苯基-4-(3-氯苯亞甲基)-5-吡唑啉酮縮苯基氨基脲(DP3ClBP-PSC)最後一步合成過程中加入螢光染料得到吡唑啉酮/螢光染料複合光開關材料，實現光致變色吡唑啉酮體系對螢光材料的螢光信號調製，操作簡單且成本較低。
文檔編號C09K9/02GK102703054SQ20121022692
公開日2012年10月3日 申請日期2012年7月3日 優先權日2012年7月3日
發明者劉浪, 劉虎, 賈殿贈, 郭明晰, 郭繼璽 申請人:新疆大學