光致变色4-二乙胺基水杨醛缩对碘苯胺席夫碱的固相合成及其发光性能
文章编号:１００１-９７３１(２０１３)２３-３３８３-０５
光致变色４-二乙胺基水杨醛缩
对碘苯胺席夫碱的固相合成及其发光性能?
冯舒航１,２,丁国华１,莫少慧２,黄小敏２,王一胜１,２
(１．桂林理工大学化学与生物工程学院,广西桂林５４１００４;
２．湛江师范学院化学科学与技术学院,广东高校新材料工程技术开发中心精细化工研究所,广东湛江５２４０４８)
摘一要:一以对碘苯胺和４-二乙胺基水杨醛为原料,在室温无溶剂条件下,固相反应合成了光致变色发光化合物４-二乙胺基水杨醛缩对碘苯胺席夫碱.利用核磁共振氢谱二质谱二红外光谱和元素分析对化合物结构进行了表征,通过紫外-可见吸收光谱二荧光光谱测定了它的发光性能.结果表明,当用２５４nm紫外光和４２０nm可见光照射时,该化合物表现出良好的可逆光致变色性能;在不同极性溶剂条件下表现出良好的溶剂变色性能,同时表现出不同波长的荧光发射性能,在吡啶作溶剂条件下表现出较大的Stoke位移.另外,该化合物在质子H＋和碱O H－作用下,表现出良好的发光开关特性.该多功能席夫碱化合物在信息存储二分子开关和非线性光学材料领域具有潜在的应用价值.关键词:一固相合成;席夫碱;光致变色;溶剂变色;发光
中图分类号:一O６２１．２文献标识码:A DOI:１０．３９６９/j．issn．１００１-９７３１．２０１３．２３．００５
１一引一言
席夫碱是一类由含有活泼羰基和氨基的两类物质通过缩合反应形成的含有亚胺或甲亚胺特性基团( RC N )的有机化合物.席夫碱的合成简单,广泛应用于各个领域[１-２],如医药[３-４]二电化学二催化[５-６]二腐蚀[７]二化学分析[８-９]二功能材料[１０]等,也是一种重要的化工原料.
在众多席夫碱化合物中,具有光致变色性能的席夫碱及其衍生物,一直受到广泛关注[１１-１２].主要因为其优异的固体光致变色性能和化学性质稳定二抗疲劳性好二光响应速度快二具有一定的光调控特性二合成容易二价格低廉等优点,作为有机功能材料,其有望在分子开关二分子传感器二逻辑电路二信息存储和非线性光学材料等高技术领域真正得到实际应用.光致变色席夫碱发生光致变色反应的机制是:在光照时,席夫碱分子中的羟基上的质子转移到亚胺的N原子上,分子结构的变化导致吸收光谱的变化[１３-１４].
尽管有大量光致变色席夫碱化合物被报道,但是大多主要集中在分子的结构和光致变色性能的关系研究上[１５].对于光致变色席夫碱化合物在发生吸收光谱变化的同时,其它光化学物理性质发生变化的研究较少,特别是关于发光性能的研究[１６].为进一步探索光致变色席夫碱化合物发光性能,利用绿色固相合成方法制备了一种具有溶剂变色和光致变色性能的化合物４-二乙胺基水杨醛缩对碘苯胺席夫碱(DSI,图１所示),研究了它们在不同溶剂条件下的发光性能,以及在光致变色的发光性能和酸碱作用下的发光开关性能,该化合物表现出多重功能性,有望应用到光致变色分子开关二分子传感器件和荧光分子探针等领域.２一实一验
２．１一仪器与试剂
德国Bruker AM-４００型核磁共振仪,日本HITA-CHI-８０型质谱测试仪,美国NICOLET-６７００型红外光谱仪,美国PE公司PE２４００Ⅱ元素分析仪;美国PE 公司LS-５５型荧光磷光光谱仪,日本岛津公司UV-２５５０型紫外-可见分光光度计.北京泰克X-４熔点仪,上海顾村ZF-I型三用紫外分析仪,所用试剂均为市售分析纯.
２．２一化合物的DSI合成及结构表征
在室温条件下,称取１mmol对碘苯胺(０．２２０３g)和１mmol４-二乙胺基水杨醛(０．１９３６g)固体粉末,二者混合于玛瑙研钵中,研磨０．５~１h.研磨初期,混合固体颜色由紫红色渐渐变成浅黄色,继续研磨,颜色逐渐加深,最后变成桔黄色粘稠物,得到固相反应粗产物.将粗产品自然风干,粗产品颜色转为浅黄色.转移到小烧杯中,加无水乙醇洗涤二抽滤二烘干,得到席夫碱的固体粉末粗品,然后用无水乙醇多次重结晶,得到浅黄色晶体.得到的淡黄色粉晶放在红外干燥箱里干燥４８h,温度控制在５０?.产量为０．３２９４g,产率为８３．５％.熔点为１５０．０~１５２．０?.１H NMR(４００MHz,CDCl３):δ１．１２(t,J＝７．０Hz,６H,CH３),３．３９(q,J＝７．０４Hz,４H, CH２),６．０７(d,J＝２．３６Hz,１H),６．３２(d,J１＝８．８８Hz, J２＝２．４４Hz,１H),７．１３(d,J１＝８．６８Hz,J２＝１．９６Hz,
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冯舒航等:光致变色４-二乙胺基水杨醛缩对碘苯胺席夫碱的固相合成及其发光性能
?基金项目:国家自然科学基金资助项目(２０８０２０６５);广东省人才引进专项资金资助项目(粤财教(２０１１)４３１号)
收到初稿日期:２０１３-０３-０７收到修改稿日期:２０１３-０８-１９通讯作者:丁国华,王一胜
作者简介:冯舒航一(１９８７－),男,广东潮州人,硕士,师承丁国华教授二王胜教授,主要从事有机功能材料合成及应用研究.