技術領域

本發明屬于光電材料制備領域，涉及一種五偶氮苯及其合成方法。

背景技術

偶氮苯化合物由于對可見光有較強的吸收，而且可以通過改變結構中偶氮基的數目和其他基團的種類獲得幾乎所有的色譜，因此是一類重要的染料和顏料，被廣泛應用于紡織、食品、液晶顯示等領域(參見：Fang?Gao，等.Journal?of?fluorescence，2009，19：533-544；Lenka?Poláková，等.Polymer?Bulletin，2010，64：315-326)。偶氮苯的另一個特點是在光和熱等條件的作用下會發生順反異構化反應(參見：G.S.Kumar.Chemical?Reviews，1989，89：1915-1925；Irene?Conti，等.Journal?of?the?American?Chemical?Society，2008，130：5216-5230.)，這個特點使偶氮苯在非線性光學材料(參見：T.C.He等.Applied?physics?B：Lasers?and?optics，2009，94：653-659)、信息記錄和存儲(參見：Hub?ert?Audorff，等.Advances?in?Polymer?Science，2010，228：59-121；Friedrich-Karl?Bruder，等.Angewandte?Chemie?International?Edition，2011，50：4552-4573.)、分子開關薄膜器件(參見：Matsumura?Atsutoshi，等.Journal?of?Oleo?Science，2011，60(5)：203-207；Umeki?Satoshi，等.Inorganic?Chemistry，2011，50(11)：4925-4933)、微機械(參見：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.)等領域有重要應用。

含有單個或多個偶氮基的小分子偶氮苯(單偶氮苯、多偶氮苯)一般是通過重氮化反應和偶合反應制備的；而含有多個偶氮基的線性聚合物(線性聚偶氮苯，包括主鏈型和側鏈型)通常由含有單個偶氮基的單體聚合得到。

發明內容

本發明的發明目的是提供一種五偶氮苯及其合成方法，采用合成樹枝狀分子的收斂法得到了一種支化的、結構規整精制、高度對稱的五偶氮苯，改善其光學特性和熱穩定性。

為了達到上述發明目的，本發明的原理為：利用三聚氯氰中三個氯原子的反應活性和反應可控性，組合既有活性羥基、又有偶氮基的4-羥基偶氮苯和4，4′-二羥基偶氮苯，獲得了一種分子結構對稱，不同于現有小分子單偶氮苯、五偶氮苯和線性聚偶氮苯的支化結構五偶氮苯。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種五偶氮苯，其結構式如下所示：

上述技術方案中，所述五偶氮苯的制備方法為：以4，4′-二羥基偶氮苯、2-氯-4，6-二偶氮苯氧基-1，3，5-均三嗪為反應物，在堿的存在下，在溶液中反應制備得到所述五偶氮苯。

上述技術方案中，所述堿選自：氫氧化鈉、N，N-二異丙基乙胺、碳酸鈉或碳酸鉀中的一種。

上述技術方案中，所述溶劑選自：1，4-二氧六環、1，4-二氧六環和水的混合物、N，N-二甲基甲酰胺和水的混合物；其中，1，4-二氧六環和水的混合物中1，4-二氧六環和水的體積比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體積比4.5～5.5∶1。

上述技術方案中，所述五偶氮苯的制備方法具體包括以下步驟：按照摩爾比，n(DOT)∶n(DHAB)∶n(堿)＝(2.0～2.3)∶1∶(2.0～2.3)；分別將2-氯-4，6-二偶氮苯氧基-1，3，5-均三嗪DOT、4，4′-二羥基偶氮苯DHAB、堿溶于溶劑配成溶液，然后依次向DOT的溶液中滴入DHAB的溶液、堿的溶液，混合均勻，滴加結束后，逐漸加熱至70～100℃反應16～75h，制備得到所述五偶氮苯。

上述五偶氮苯的制備方法進一步還包括以下步驟：趁熱除去溶劑，水洗固體相，得到深黃色固體，真空干燥；用丙酮、四氫呋喃或三氯甲烷洗滌純化，得到所述五偶氮苯。