專利名稱：具有d-a結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物及其合成方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)如式(I)或式(II)所示的具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物及其合成方法和應(yīng)用，尤其是作為壓敏材料的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
當(dāng)被施加機(jī)械力時，材料的熒光顏色發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為壓致變色，這種獨特的現(xiàn)象使其在傳感、防偽、存儲和顯示等領(lǐng)域呈現(xiàn)出巨大的商業(yè)前景。在受到力刺激后，分子-分子的相互作用力發(fā)生改變，導(dǎo)致分子的堆積方式發(fā)生變化，使分子從一種有序結(jié)構(gòu)變成另一種有序或者部分有序、無序結(jié)構(gòu)，從而引起材料的光譜發(fā)生變化。在受熱或置于有機(jī)溶劑氣氛中時又恢復(fù)到原來的堆積方式，實現(xiàn)熒光顏色變化的可逆性。目前針對該現(xiàn)象的研究主要集中在有機(jī)小分子、液晶及摻雜聚合物這幾類，而美國、日本等國家對這方面的研究已有較大的投入。Koji Araki 等(J.Am.Chem.Soc., 2007, 129: 1520-1521)合成端位取代 N-己基的芘類衍生物，在受到力刺激時，固體粉末的熒光顏色發(fā)生變化(由藍(lán)色轉(zhuǎn)變到綠色)，而受熱后又恢復(fù)到原來的顏 色。這是由于苯環(huán)與芘單元扭轉(zhuǎn)角的變化導(dǎo)致發(fā)光顏色的轉(zhuǎn)變。Xu等(Asian J.Chem., 2011, 6(3): 808-811)合成四苯基乙烯衍生物，同樣給物質(zhì)施以壓力時，固體粉末的熒光顏色由綠色變成了黃色，而熱處理后恢復(fù)成原來的強(qiáng)烈的綠色熒光。該化合物具有扭曲的空間結(jié)構(gòu)，分子間鍵作用力較弱，當(dāng)受到力刺激后，分子構(gòu)象趨于平面化，使分子鏈共軛程度增加，熒光顏色發(fā)生變化。然而，目前從分子結(jié)構(gòu)上報道的具有可逆壓致變色現(xiàn)象的熒光材料非常有限，本文設(shè)計一類具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物，該類物質(zhì)在不同極性的溶劑中顯示紅光-黃光的變化(極性到非極性)，而從對應(yīng)溶劑中析出的物質(zhì)顯示同樣的顏色變化；同時該物質(zhì)在外力刺激下實現(xiàn)熒光的打開并在一定條件下能自行恢復(fù)，在現(xiàn)實生活中存在廣泛的應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一類具有可逆力刺激熒光開關(guān)性能的新化合物——具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物及其合成方法與其作為可逆力刺激熒光開關(guān)材料的應(yīng)用。下面對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。本發(fā)明提供了兩種具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物，其結(jié)構(gòu)如式(I)或式(II)
所示:
權(quán)利要求
1.有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物，其結(jié)構(gòu)如式(I)或式(II)所示:
2.一種如權(quán)利要求1所述的具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物的合成方法，其特征在于:所述的具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物的結(jié)構(gòu)如式(I)所示，其合成方法包括如下步驟: 1)式(III)所示的4-氰基苯甲醛和式(IV)所示的對溴腈芐在甲醇鈉催化下經(jīng)Kn·oevenagel縮合反應(yīng)生成式(V)所示的溴代二苯乙烯腈中間體；
3.按權(quán)利要求2所述的具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物的合成方法，其特征在于:所述步驟I)中對4-氰基苯甲醛、對溴腈芐、甲醇鈉的物質(zhì)的量之比為1:0.Γ2.5:·0.02、.25, Knoevenagel縮合反應(yīng)在色譜級乙醇中于室溫下進(jìn)行。
4.按權(quán)利要求2所述的具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物的合成方法，其特征在于:所述步驟2)中所述溴代二苯乙烯腈中間體、4，4’ - 二甲基二苯胺、碳酸銫、醋酸鈀的投料摩爾比為1:0.8 1.2:Γ3:0.02 0.05，三特丁基膦用量為4 10 mL/mmol醋酸鈀；C_N偶聯(lián)反應(yīng)在甲苯中于回流溫度下進(jìn)行。
5.一種如權(quán)利要求1所述的具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物的合成方法，其特征在于:所述的具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物的結(jié)構(gòu)如式(II)所示，其合成方法包括如下步驟: a)由式(VI)所示的4-硼酸三苯胺和式(IV)所示的對溴腈芐在四(三苯基膦)鈀催化下在堿性化合物的存在下經(jīng)Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)生成式(VII)所示的苯乙腈類中間體；
6.按權(quán)利要求5所述的具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物的合成方法，其特征在于所述步驟a)中對溴腈芐、4-硼酸三苯胺、四(三苯基膦)鈀與堿性化合物的投料摩爾比為1: 0.8" .2:0.01" .03:1.cTl ;所述堿性化合物為碳酸鈉或碳酸鉀；所述的Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)在氮氣保護(hù)下在甲苯和四氫呋喃的混合溶劑中于回流溫度下進(jìn)行。
7.按權(quán)利要求5所述的具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物的合成方法，其特征在于所述步驟b)中所述4-氰基苯甲醛、苯乙腈類中間體、甲醇鈉的投料摩爾比為1:0.Γ2.5:0.05、.4 ;所述Knoevenagel縮合反應(yīng)在色譜級乙醇中于室溫下進(jìn)行。
8.按權(quán)利要求1所述的具 有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物作為可逆力刺激熒光開關(guān)材料的應(yīng)用。
9.按權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于:所述的可逆力刺激熒光開關(guān)材料具體用于制備可逆力刺激響應(yīng)熒光開關(guān)器件。
全文摘要
本發(fā)明公開了具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物及其合成方法和應(yīng)用，所述具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物的結(jié)構(gòu)如式(I)或式(II)所示。所述的具有D-A結(jié)構(gòu)的二苯乙烯腈衍生物可作為可逆力刺激熒光開關(guān)材料應(yīng)用，其力刺激響應(yīng)熒光開關(guān)性能具有對比度高、可自行恢復(fù)、循環(huán)性好的特點，且合成方法簡單，其作為可逆力刺激熒光開關(guān)材料制備器件方便，可應(yīng)用于熒光開關(guān)、傳感器、存儲和顯示等領(lǐng)域。
文檔編號C09K9/02GK103086918SQ20121059258
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者歐陽密, 張 誠, 俞春輝, 孫璟瑋, 張玉建, 胡彬 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)