[发明专利]刺激响应三苯乙烯类光致变色材料及其合成方法与应用

说明书

本发明公开了一种刺激响应三苯乙烯类光致变色材料及其合成方法与应用，为含有刺激响应官能团的三苯乙烯类材料。本发明的合成方法工艺简单，容易纯化，具有良好的变色性能和可擦写性，适合作为光控开关、记忆存储材料等。此外，通过官能团调控本发明中的化合物还可以产生刺激响应特性，适用应用于化学生物检测，生物成像以及防伪等领域。

技术领域

本发明涉及有机发光材料领域，特别是一种刺激响应三苯乙烯类光致变色材料及其合成方法，以及在光控材料、光信息存储的应用。

背景技术

光致变色材料是指在光的作用下可以发生可逆或不可逆的物理或化学变化，并且在可见光吸收上发生变化的材料。(Diirr,H.,Bouas-Lament H.Pure and AppliedChemistry,2001)随着近几十年来基础科学理论和分析检测技术的发展，人们已经能够通过使用光致变色材料实现分子尺度上各种物理以及化学性质的精确调控。光致变色材料在安全防伪、光学掩膜、光开关分子器件、生物成像以及光记忆存储等领域展现出了十分巨大的研究和应用价值。

光致变色现象在无机和有机化合物中均可发生，有机光致变色化合物因其结构确定易修饰、抗疲劳性好等特点逐渐成为光致变色材料的主要研究对象。(Minkin VI.Chemical reviews,2004)有机光致变色材料主要有以下几种：螺吡喃类、螺噁嗪类、苯并吡喃类、偶氮类、俘精酸酐类、三苯甲烷类、二芳基乙烯类化合物。然而传统有机光致变色材料大多存在设计合成复杂、材料成本高、易氧化以及循环次数差等问题。然而二芳基乙烯类化合物，因其结构简单易修饰，具有优异的化学和物理稳定性、良好的抗疲劳性等优点，显示了其巨大的市场潜力，近年来逐渐成为研究的热点方向。刺激响应光致变色材料，是指在外界刺激因素包括光、温度、pH、离子强度、电场和磁场等刺激下材料本身增强或减弱变色特性的一类材料。刺激响应作用的存在使得材料呈现多重逻辑门效应，在单分子开关、生物探针等方面具有更加广阔的应用前景。Diana Dulic等人通过官能团修饰，合成了一系列变色强度具有温度依赖的刺激响应的二芳基乙烯类光致变色材料。(Diana D.AdvancedMaterials,2007)

三苯乙烯类光致变色材料的设计合成更加简洁高效，并且可以通过官能团调控，得到具有多种刺激响应的光致变色材料，可以用于光控材料、光信息存储、化学生物检测、生物成像以及防伪等多个领域。此外，温和的合成条件，低廉的原料价格以及高产率也将赋予该类材料更大的市场潜力。

发明内容

本发明的目的是提供一种刺激响应三苯乙烯类光致变色材料，其拥有刺激快速响应的、具有良好可擦写性等优点。

本发明的另一个目的是为上述刺激响应三苯乙烯类光致变色材料提供多种合成方法，这些方法工艺简单，产率高，易于纯化，并可通过引入不同官能团进而调节终产物的变色条件、变色波长等性能。

本发明的第三个目的是将此类刺激响应三苯乙烯类光致变色材料应用于光控材料、光信息存储、生物成像、防伪等领域。

为实现上述目的，本发明提供一种刺激响应三苯乙烯类光致变色材料，其特征在于分子结构通式

如通式(1)所示：

通式(1)：

其中，R₀为刺激响应基团，选自硝基、羧基、氨基、醛基、氰基、硼酸酯、硼酸频哪醇酯、含膦或含硼芳香环或其芳香杂环取代基；R₁与R₂相同或不同，R₁和R₂选自烷基、卤素、硝基、羧基、氨基、醛基、氰基、硼酸、硼酸频哪醇酯、芳香环或芳香杂环取代基。