[发明专利]一种五偶氮苯及其合成方法

说明书

技术领域

本发明属于光电材料制备领域，涉及一种五偶氮苯及其合成方法。

背景技术

偶氮苯化合物由于对可见光有较强的吸收，而且可以通过改变结构中偶氮基的数目和其他基团的种类获得几乎所有的色谱，因此是一类重要的染料和颜料，被广泛应用于纺织、食品、液晶显示等领域(参见：Fang Gao，等.Journal of fluorescence，2009，19：533-544；Lenka Poláková，等.Polymer Bulletin，2010，64：315-326)。偶氮苯的另一个特点是在光和热等条件的作用下会发生顺反异构化反应(参见：G.S.Kumar.Chemical Reviews，1989，89：1915-1925；Irene Conti，等.Journal of the American Chemical Society，2008，130：5216-5230.)，这个特点使偶氮苯在非线性光学材料(参见：T.C.He等.Applied physics B：Lasers and optics，2009，94：653-659)、信息记录和存储(参见：Hub ert Audorff，等.Advances in Polymer Science，2010，228：59-121；Friedrich-Karl Bruder，等.Angewandte Chemie International Edition，2011，50：4552-4573.)、分子开关薄膜器件(参见：Matsumura Atsutoshi，等.Journal of Oleo Science，2011，60(5)：203-207；Umeki Satoshi，等.Inorganic Chemistry，2011，50(11)：4925-4933)、微机械(参见：Maolin Chen，等.Applied Physics A：Materials Science & Processing，2011，102(3)：667-672；Yanlei Yu，等.Journal of Photochemistry and Photobiology C：Photo-chemistry Reviews，2004，5：247-265.)等领域有重要应用。

含有单个或多个偶氮基的小分子偶氮苯(单偶氮苯、多偶氮苯)一般是通过重氮化反应和偶合反应制备的；而含有多个偶氮基的线性聚合物(线性聚偶氮苯，包括主链型和侧链型)通常由含有单个偶氮基的单体聚合得到。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种五偶氮苯及其合成方法，采用合成树枝状分子的收敛法得到了一种支化的、结构规整精制、高度对称的五偶氮苯，改善其光学特性和热稳定性。

为了达到上述发明目的，本发明的原理为：利用三聚氯氰中三个氯原子的反应活性和反应可控性，组合既有活性羟基、又有偶氮基的4-羟基偶氮苯和4，4′-二羟基偶氮苯，获得了一种分子结构对称，不同于现有小分子单偶氮苯、五偶氮苯和线性聚偶氮苯的支化结构五偶氮苯。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种五偶氮苯，其结构式如下所示：

上述技术方案中，所述五偶氮苯的制备方法为：以4，4′-二羟基偶氮苯、2-氯-4，6-二偶氮苯氧基-1，3，5-均三嗪为反应物，在碱的存在下，在溶液中反应制备得到所述五偶氮苯。

上述技术方案中，所述碱选自：氢氧化钠、N，N-二异丙基乙胺、碳酸钠或碳酸钾中的一种。

上述技术方案中，所述溶剂选自：1，4-二氧六环、1，4-二氧六环和水的混合物、N，N-二甲基甲酰胺和水的混合物；其中，1，4-二氧六环和水的混合物中1，4-二氧六环和水的体积比4.5～5.5∶1；N，N-二甲基甲酰胺和水的混合物中N，N-二甲基甲酰胺和水的体积比4.5～5.5∶1。

上述技术方案中，所述五偶氮苯的制备方法具体包括以下步骤：按照摩尔比，n(DOT)∶n(DHAB)∶n(碱)＝(2.0～2.3)∶1∶(2.0～2.3)；分别将2-氯-4，6-二偶氮苯氧基-1，3，5-均三嗪DOT、4，4′-二羟基偶氮苯DHAB、碱溶于溶剂配成溶液，然后依次向DOT的溶液中滴入DHAB的溶液、碱的溶液，混合均匀，滴加结束后，逐渐加热至70～100℃反应16～75h，制备得到所述五偶氮苯。

上述五偶氮苯的制备方法进一步还包括以下步骤：趁热除去溶剂，水洗固体相，得到深黄色固体，真空干燥；用丙酮、四氢呋喃或三氯甲烷洗涤纯化，得到所述五偶氮苯。