[发明专利]两步法制备含噻吩基马来酰亚胺的多重刺激响应材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种两步法制备多重刺激响应材料的方法，特别是含有噻吩基马来酰亚胺的多重刺激响应材料及其制备方法。

背景技术

近年来，有机固体荧光材料由于其在具有光电功能材料中具有很大的应用潜力，吸引了很多研究者的兴趣（杨帅军，有机固体荧光材料研究进展，2013; Anthony, ChemPlusChem, 2012, 77, 518）。随着人们研究的深入，发现有些材料能只改变分子间的相互作用而不破坏分子结构,可以在外部刺激下实现不同的响应。其中，刺激响应荧光转换材料（气致变色、热致变色和压致变色材料）对于信息储存、光学记录和传感器的开发具有重要意义(Kishimura, Nat. Mater., 2005, 4, 546; Hirata, Adv. Mater., 2006, 18, 2725; Pucci, J. Mater. Chem., 2007, 17, 783)。

压致变色现象是指物质的荧光颜色会随着外界压力的变化而变化.压致变色的行为既可以是物理结构上的也可以是化学结构上的改变，尽管目前通过改变分子化学结构是改变荧光发射最普遍的方法，但是这种方法不能得到高效率和可重复切换的固体荧光材料（Chung, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 8163; Davis, Nature, 2009, 459, 68）。在物理结构上的改变引起的压致变色荧光材料是一种在不改变组成分子的化学结构的情况下，通过力刺激来改变分子的堆叠结构从而实现荧光材料发光颜色转变的智能材料(Sagara, Nat. Chem., 2009, 1, 605; Chi,Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 3878)，Harima课题组最近发现一种压致变色现象，它的产生是由于分子的堆积模式在研磨过程中由初始的结晶形态向无定形态转变引起的（Ooyama, Eur. J. Org. Chem., 2009, 31, 5221）。高分辨的荧光记录需要在荧光强度上有非常大的变化，由于在分子水平上对压致变色机理人缺乏充分的理解，到目前为止也只有少量的几种物质被报道具有可切换的压致变色性质（Chung, J. Chem. Soc., 2009, 131, 8163; Luo, Adv. Mater., 2011, 23, 3261; Luo, Chem. Eur. J., 2011, 17, 10515）。 

热致变色是固体通过加热处理后荧光发生变化的现象，一般是由热力学不稳定状态转化到热力学稳定状态。2005年Mutai等人报道了第一例由于堆积模式不同，而导致固体荧光明显不同的现象（Mutai, Nature Materials. 2005, 4, 685）,它们发现简单的三联吡啶具有多种形态，在不定形和针状晶体中荧光很弱，但在片状晶体中却有很强的荧光，研究表明针状晶体在89℃下保持10 min后冷却到室温形成片状晶体，荧光增会强。片状晶体升温到100℃后迅速冷却到室温，形成针状晶体，荧光消失。2009年王悦课题组合成的两种具有三氟甲基的苯胺衍生物具有热致变色性质（Wang, Adv.  Mater., 2009, 21, 3165）。这两个化合物中由于氨基的存在，苯环可以自由旋转，使分子的构想可以多样化，所以它们都有两到三个稳定的堆积模式，每个堆积模式的荧光不同，堆积模式之间可以通过加热和融化后冷却的方法相互转化。

气致变色包括三种模式，一种是溶剂气体分子促进的荧光分子堆积由不稳定状态到稳定状态的转变，一种是气体分子插入到荧光分子的晶格中，改变荧光分子的堆积模式，还有一种是通过化学反应改变荧光分子的光学性质（Zhang, J. Mater. Chem., 2012, 22 ,11427）。其中，溶剂促进相转变的模式是最主要的气致变色模式（Heng, Langmuir, 2008, 24, 2157; Kumar M, Chem.-Eur. J., 2011, 17,11102）。