一種可用作光存儲介質的偶氮染料及其合成方法
2023-05-17 02:13:51
專利名稱：一種可用作光存儲介質的偶氮染料及其合成方法
技術領域：
本發明涉及一種具有β-二酮類共軛芳香雜環-偶氮-芳香環結構、可用作光存儲介質的偶氮染料，屬有機染料生產技術領域。
背景技術：
在信息技術高速發展的今天，數據信息存儲技術已經越發顯得關鍵，在目前的數據信息存儲技術中，人們主要使用的是磁存儲和光存儲兩種。與磁存儲相比，光存儲具有存儲穩定性高(對光、熱、磁場穩定)，存儲時間長，成本低等優點。
對於光學存儲介質，又有磁光記錄介質、相變光學記錄介質和有機染料光學記錄介質三類，在這三類介質中，有機染料光學記錄介質在靈敏度高、容易加工、價格低和便於調整結構和性能等方面，佔有較大的優勢。目前研究最多的有機光存儲介質主要有菁染料、酞菁染料和偶氮染料。
菁染料是一類含有次甲基鏈的染料，作為一種光存儲介質它具有溶解度好、光記錄靈敏度高等優點。但它的光熱穩定性差，容易被單線態氧所氧化。酞菁染料是一種具有高度共軛性的染料，具有光熱穩定性好的優點，但它在有機溶劑中的溶解度不理想，且晶體結構在光、熱作用下極易發生變化。與菁染料類和酞菁染料類有機光存儲介質相比，偶氮染料不僅具有光熱穩定性好和容易製備等特點，而且通過結構修飾可以獲得不同的吸收峰，所以它成為近年研究較多的新型高密度光存儲介質的熱點。但目前該類染料在有機溶劑中的溶解度還不理想，不能達到旋塗法製作光碟的要求。
發明內容
本發明的目的是提供一種在有機溶劑中的溶解度好，吸收光譜性能、光學和電學性質、熱穩定性及光存儲性能符合短波長光存諸介質要求的偶氮染料。
為達到上述目的，採用的技術方案是本發明可用作光存儲介質的偶氮染料化合物可用以下通式表示
其中環A表示芳香族雜環，環A連接有一個β-二酮基團，，所述β-二酮基團可以帶有R1、R2、R3基團，環B表示芳香族烴環，或芳香族雜環，以及這些環上還可以具有一個或多個取代基團。
本發明合成方法為雜環A至少同時帶有一個氨基和一個醛基或羰基，以保證其能夠重氮化生產偶氮產物，同時也能夠發生克努文納格縮合反應以雙鍵連接β-二酮。在酸性環境下，雜環A被重氮化，然後將其與環B進行偶合反應，得到偶氮染料；偶合完成的雜環偶氮染料和β-二酮一起溶解於無水乙醇，加入催化劑回流反應可得目標產物。由於本發明的染料結構中包含偶氮結構、芳香族雜環結構、共軛烯烴結構以及β-二酮結構，以其作為新型光學記錄材料能夠滿足不同方面性能的要求，並可在很多方面達到大大優於現有的其他類型記錄材料的性能。
本發明的積極效果為本發明所提供的具有通式(I)分子結構的偶氮染料化合物，該化合物的最大吸收峰可根據具體結構的不同在530nm～650nm之間，在塗盤成膜後其吸收峰可在550nm～660nm，在四氟丙醇中溶解性能良好，對光、熱具有良好的穩定性；本發明偶氮染料化合物合成反應條件易於控制、產率較好、對反應體系無特殊要求。本發明化合物適合用作記錄/讀出波長為630nm～650nm一次記錄型數字光碟的記錄材料。
具體實施例方式
以下實施例用來對本發明作進一步說明。應當理解，這些實施例並不對本發明造成任何限制，符合通式(I)的A表示的芳香族雜環和B表示的芳香族烴環或芳香族雜環，以及環上具有的一個或多個取代基可以有多種形式，這些都應當包括在本發明的精神實質範圍內。
以下實施例中，所用試劑磷酸、亞硝酸鈉、尿素、甲醇、無水乙醇均為國藥集團化學試劑有限公司商品，分析純AR級；雜環氨基醛及中間體均由Aldrich公司購得，分析純AR級。
產品性能測試項目及測試儀器，溶解度為四氟丙醇溶液中測得值；吸收光譜由Hitach 330紫外可見吸收光譜儀測定；熔點由數值熔點儀(上海精密科學儀器廠產品)測定。
實施例1，目標化合物 合成方法2-氨基-5-醛基噻唑1.28g溶解於20ml 85％濃磷酸中，冰浴降溫至0～5℃，然後再向其中加入固體亞硝酸鈉0.76g，得重氮化溶液。
將N，N-二乙基鄰甲苯胺1.80g，乙酸鈉3g，尿素0.3g一起溶解於30ml甲醇，冰浴降溫至0～5℃，滴加上述重氮化溶液，保持此溫度反應3h，過濾，乾燥 上述產品1.61g與0.62g的1，3-環己二酮溶解在60ml無水乙醇中，加入催化劑，加熱回流，檢測到達反應終點後，冷卻，有固體析出，過濾後用冰乙醇洗滌三次，無水乙醇重結晶，柱層析後再次重結晶，可得符合目標化合物結構的純品染料。
熔點324.6-326.1℃溶解度0.0065g/ml最大吸收波長612.2nm。
實施例2目標化合物 合成方法
2-氨基-5-醛基噻唑1.28g溶解於20mL85％濃磷酸中，冰浴降溫至0～5℃，然後再向其中加入固體亞硝酸鈉0.76g，得重氮化溶液。
將N，N-二乙基間羥基苯胺1.80g，乙酸鈉3g，尿素0.3g一起溶解於30ml甲醇，冰浴降溫至0～5℃，滴加上述重氮化溶液，保持此溫度反應3h，過濾，乾燥可得 上述產品1.61g與0.62g的2-酮基丁酸乙酯溶解在60ml無水乙醇中，加入催化劑，加熱回流，檢測到達反應終點後，冷卻，有固體析出，過濾後用冰乙醇洗滌三次，無水乙醇重結晶，柱層析後再次重結晶，可得符合目標化合物結構的純品染料。
熔點310.2-312.3溶解度0.0054g/ml最大吸收波長615.3nm。
權利要求
1.一種可用作光存儲介質的偶氮染料，其特徵在於分子結構式如下 其中環A表示芳香族雜環，與所述環A連接有一β-二酮基團，所述β-二酮基團可以連接有不同的取代基R1、R2、R3；環B表示芳香族烴環，或芳香族雜環，以及環B上可以具有一個或多個取代基團。
2.根據權利要求書1所述可用作光存儲介質的偶氮染料，其特徵在於所述雜環A至少同時帶有帶有一個氮基和一個醛基或羰基。
3.根據權利要求書1所述可用作光存儲介質的偶氮染料，其合成方法為合成方法(1)將2-氨基-5-醛基噻唑1.28g溶解於20ml 85％濃磷酸中，冰浴降溫至0～5℃，然後再向其中加入固體亞硝酸鈉0.76g，得重氮化溶液；(2)將N，N-二乙基鄰甲苯胺1.80g，乙酸鈉3g，尿素0.3g一起溶解於30ml甲醇，冰浴降溫至0～5℃，滴加所述步驟.(1)中所得重氮化溶液，保持此溫度反應3h，過濾，乾燥。(3)所述步驟(2)中所得產品1.61g與0.62g的1，3-環己二酮或2-酮基丁酸酮乙酯溶解在60ml無水乙醇中，加入催化劑，加熱回流，檢測到達反應終點後，冷卻，有固體析出，過濾後用冰乙醇洗滌三次，無水乙醇重結晶，柱層析後再次重結晶，可得符合目標化合結構的純品染料。
全文摘要
本發明涉及一種通式(I)的可用作光存儲介質的偶氮染料及其合成方法，其中環A表示芳香族雜環，環A上連有一個β－二酮基團，環B表示芳香族烴環，或芳香族雜環，以及這些環上還可以具有一個或多個取代基團。由於本發明的染料結構中包含偶氮結構、芳香族雜環結構、共軛烯烴結構以及β－二酮結構，以其作為新型光學記錄材料能夠滿足不同方面性能的要求，並可在很多方面達到大大優於現有的其他類型記錄材料的性能。該化合物的最大吸收峰可根據具體結構的不同在530nm～650nm之間，在塗盤成膜後其吸收峰可在550nm～660nm，在四氟丙醇中溶解性能良好，對光、熱具有良好的穩定性。本發明合成反應條件易於控制、產率較好，對反應體系無特殊要求。化合物適合用作記錄/讀出波長為630nm～650nm記錄型數字光碟的記錄材料。
文檔編號G11B7/24GK101029180SQ20061002433
公開日2007年9月5日 申請日期2006年3月3日 優先權日2006年3月3日
發明者鄭飛璠, 王健, 張永旭 申請人:上海拓引數碼技術有限公司