CN101709054B - 吡唑啉酮缩甲基氨基硫脲光致变色化合物的制备及应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于有机光致变色材料领域，涉及1，3-二苯基-4-(3′-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮缩甲基氨基硫脲光致变色化合物的制备与应用，其结构式见图1。本发明通过1，3-二苯基-4-(3′-氯苯甲酰基)-5-吡唑啉酮与甲基氨基硫脲在甲醇溶液中的缩合反应，制备了1，3-二苯基-4-(3′-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮缩甲基氨基硫脲。该化合物在固态下具有可逆的光致变色性能，同时具有热稳定性和抗疲劳性好的特点，可应用于光信息存储、防伪、分子开关、光学镜片等领域。

Description

吡唑啉酮缩甲基氨基硫脲光致变色化合物的制备及应用

技术领域

本发明属于有机光致变色材料领域，尤其是一种吡唑啉酮缩甲基氨基硫脲光致变色化合物的制备及应用。

技术背景

光致变色是一个或几个物种在吸收光谱显著改变的两个状态之间的可逆性变化。这种变化至少在一个方向是由光的照射引起的，而在另一个方向通常则是自发的热变化过程。光致变色介质包括无机和有机两种，它们的变色原理是不同的。对于金属氧化物或卤化物等无机化合物的光致变色通常是由杂质或晶体缺陷所造成；而有机化合物的光致变色常起因于化合物结构的改变，如价键异构化，键断裂(均裂或异裂)、二聚或氧化还原等。

光致变色是实现光信息存储的一种重要方式，它在光存储材料中的应用有着极大的发展前途，同时在光开关、光成像、纺织纤维、油墨、防伪标识及装饰等领域有重要的应用前景。近几十年来对光致变色材料的研究及应用大都集中在俘精酸酐、二芳基乙烯、螺吡喃、螺噁嗪以及相关的杂环化合物。且绝大多数是在溶液下变色，关于化合物在固态时表现出光致变色性的报道却很少，多数光致变色化合物的稳定性和抗疲劳性较差，对光的灵敏性、抗氧化性也不理想，这给其应用带来很大限制。因而新的变色体系，新的化合物的开发仍然是推动这一领域发展的动力，在变色和褪色机理方面的研究仍有助于指导人们有目的地开发新的化合物，从而改善它们的应用性能。

发明内容

本发明通过1，3-二苯基-4-(3′-氯苯甲酰基)-5-吡唑啉酮与甲基氨基硫脲进行缩合反应，得到了具有光致变色性能的1，3-二苯基-4-(3′-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮缩甲基氨基硫脲化合物。与现有的光致变色材料相比，本发明具有以下优点：

1.该化合物在固态具有可逆的光致变色性能。

2.该化合物的两种异构体(白色的醇式和黄色的酮式)均具有很好的化学稳定性，在紫外光照射下，显色快；加热时，消色也快，消色速率可调。且该化合物也具有较好的抗疲劳性。

3.该化合物在光信息存储、防伪、分子开关、光学镜片等领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为1，3-二苯基-4-(3′-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮缩甲基氨基硫脲的分子结构式；

图2为1，3-二苯基-4-(3′-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮缩甲基氨基硫脲的单晶结构；

图3为白色粉末(I)在365nm的光照射下不同时间的的紫外漫反射光谱；

图4为黄色粉末(II)在100℃加热不同时间的的紫外漫反射光谱；

具体实施方式

本发明合成的光致变色化合物1，3-二苯基-4-(3′-氯苯亚甲基)-5-吡唑啉酮缩甲基氨基硫脲的具体合成步骤：

称取1.874g(5mmol)1，3-二苯基-4-(3′-氯苯甲酰基)-5-吡唑啉酮与0.5258g(5mmol)N(4)-甲基氨基硫脲于圆底烧瓶中，以50mL甲醇为溶剂、1mL冰醋酸为催化剂，加热回流反应6h，得白色产物，产率76％。熔点：200-201℃。其合成路线及光致变色机理如下所示：

单晶测试：在室温下用Rigaku R-axis Spider单晶衍射仪，Mo Kα为入射光线，石墨单色器，λ＝0.71073

以ω的扫描方式收集数据，其晶体结构如图2所示。结果表明该光致变色化合物在固态是以酮式结构存在。

紫外测试：经365nm紫外光照，该化合物的紫外漫反射光谱如图3所示，发现在380-510nm的范围内出现了一个新的吸收峰，且该峰的吸收强度随紫外光照射时间的增加而增强。当变色后的黄色粉末在100℃下加热，又会很快退回到白色，表明此化合物的光致变色是可逆的，其退色紫外光谱如图4所示，同时发现在380-510nm内的峰的吸光强度随着加热时间的延长而降低，最后与变色前的曲线基本吻合。

Claims (1)

1.光致变色化合物，其特征在于它具有以下结构式：

。

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