一种酞嗪衍生物微米线或纳米线的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种酞嗪衍生物微米线或纳米线的制备方法，其步骤如下：将石油醚和乙酸乙酯的混合溶液加入浓度为0.1‑0.4mg/mL的涡轮状酞嗪衍生物的乙酸乙酯溶液中，超声25~35min，静置22~26h，得白色沉淀，经扫描电镜表征为相应的酞嗪衍生物的微米线或纳米线。本发明专利技术提供的酞嗪衍生物具有涡轮状的三维结构，含有多个芳香环体系，构成酞嗪衍生物的单根微米或纳米线，其组装过程中涉及多级组装，从分子层面的螺旋结构到纳米级别的囊泡、线团结构，再到微米级别的多孔棒状结构。该类微米或纳米线对光响应灵敏，在光电传输方面有广阔的应用前景。

Preparation method of phthalocyanine derivative micro wire or nano wire and application thereof

The invention discloses a method for preparing phthalazine derivatives microwires or nanowires, which comprises the following steps: ultrasonic 25~35min ethyl acetate solution mixture of petroleum ether and ethyl acetate with turbo phthalazine derivatives concentration was 0.1 0.4mg/mL, and the static 22~26h, white precipitate, by scanning electron microscopy for the characterization of phthalazine derivatives of the corresponding micron or nano wire line. The three-dimensional structure of phthalazine derivatives provided by the invention has a shape, having a plurality of aromatic ring system, composed of phthalazine derivatives of a single micron or nano wire, involving hierarchical assembly and the assembly process, from the molecular level of the helix to nanoscale vesicles, coil structure, and then to the micron scale porous rod structure. This kind of micrometer or nanowire is sensitive to light and has broad application prospects in photoelectric transmission.

【技术实现步骤摘要】
一种酞嗪衍生物微米线或纳米线的制备方法及其应用
本专利技术属于有机材料制备
，具体涉及一种酞嗪衍生物微米线或纳米线的制备方法及其应用。
技术介绍
有机小分子凝胶是指有机小分子化合物在较低浓度下，通过分子间的弱相互作用力(氢键、π-π堆积、范德华力等)自组装形成各种结构，如纤维、条带管状等结构，这些一维结构进一步缠绕而形成三维网络聚集体，它能使溶液层次介于固体和液体之间的凝胶体系，从而形成类固体的软物质材料。由于它们的独特结构以及性质，使得它在采油、分子印迹、有机软性材料、手性分离、光学传感器、药物释放系统等方面具有很大的应用前景。因此，对有机小分子凝胶的研究已成为材料科学和超分子化学领域的热点问题。近年来，关于有机小分子凝胶在软物质材料制备领域的研究方向很多，而凝胶分子的设计和选择是非常关键的，尽管已有较多的研究报道了凝胶剂分子的设计和应用，但很多新的胶凝剂分子式通过修饰已有的胶凝剂分子来合成新型的胶凝分子的，目前常见的胶凝基元有酰胺类、脲类、脂肪酸类、氨基酸类、多肽类、有机盐类、糖类、胆固醇类等。因此，发展新型胶凝剂仍然是该领域一个非常重要的研究方向，并且为制备功能软物质材料提供重要的工作基础。涡轮状酞嗪类衍生物具有一个趋平面结构和多个芳环结构，由于其多具有多个芳环且以涡轮状排列的结构特征，因此分子内和分子间存在较多的弱相互作用力π-π堆积，从而可以通过这种弱的相互作用力自组装形成一维线状结构，这些一维线状结构可以进一步缠绕形成三位网络聚集体，这种三维网络结构可以在有机溶剂中形成凝胶，从而开发出了的新型胶凝剂，涡轮状酞嗪类衍生物作为新型胶凝剂的开发为有机凝胶的发展提供了新的动力，许多基于涡轮状酞嗪类衍生物结构的新型胶凝剂的发展，必将进一步推动有机小分子凝胶的快速发展。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种酞嗪衍生物微米线或纳米线的制备方法及其应用。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种酞嗪衍生物微米线或纳米线的制备方法，其步骤如下：将石油醚和乙酸乙酯的混合溶液加入浓度为0.1-0.4mg/mL的酞嗪衍生物的乙酸乙酯溶液中，超声25～35min，静置22～26h，得白色沉淀，经扫描电镜表征为相应的酞嗪衍生物的微米线或纳米线。以对应的酞嗪衍生物为原料，通过稀溶液沉淀结晶法在石油醚和乙酸乙酯混合溶液中制得。所述石油醚和乙酸乙酯溶液的体积比为2:1到8:1。所述酞嗪衍生物的结构式如式Ⅰ所示：其中R1、R2、R3、R4的结构式分别独立选自下述结构式中的一种：所述R1＇、R2＇、R3＇分别独立选自氢、卤素、烷基、三氟甲基、羟基、烷氧基、硝基、酯基、胺基、酰胺基、烷酰氧基、氰基、芳基、烯基、卤代苄氧基、卤代苄胺基或卤代苯氧基中的一种；所述烷基为C1-C18的直链或支链烷基，碳环或杂环，取代或不取代的烷基，其中取代基为卤素、羟基、羧基、硝基、氰基、取代的氨基、酰胺基、羧基、酯基、烷氧基、烷氨基烷酰氧基，芳基；所述芳基为取代或不取代的芳环，取代或不取代的芳杂环；所述芳环为苯环、萘环、蒽环、菲环、呋喃环或噻吩环；取代基为卤素、甲基、三氟甲基、羟基、硝基、氨基、取代的氨基、羧基、酯基、烷氧基、烷酰氧基或氰基的苯环；所述的酞嗪衍生物的合成方法，步骤如下：将邻苯二甲酰肼、二亚苄叉丙酮在三氟甲磺酸为催化剂、乙腈为溶剂、温度为20-80℃的条件下反应2-72小时，经柱层析分离制得涡轮状酞嗪类衍生物；所述邻苯二甲酰肼与二亚苄叉丙酮的物质的量之比为1:1～3；以邻苯二甲酰肼的物质的量为基准，三氟甲磺酸的物质的量为邻苯二甲酰肼物质的量的5％-40％；所述的反应温度为40-60℃；所述柱层析的洗脱剂石油醚和乙酸乙酯，所述石油醚与和乙酸乙酯体积比为12:1到2:1。所述的酞嗪衍生物微米线或纳米线酞嗪衍生物微米线或纳米线的制备方法制得的酞嗪衍生物微米线或纳米线作为有机小分子凝胶的应用。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的酞嗪衍生物具有涡轮状的三维结构，含有多个芳香环体系，构成酞嗪衍生物的单根微米或纳米线，其组装过程中涉及多级组装，从分子层面的螺旋结构到纳米级别的囊泡、线团结构，再到微米级别的多孔棒状结构。该类微米或纳米线对光响应灵敏，在光电传输方面有广阔的应用前景。本专利技术的特点是：一方面开发出结构多样的新的自组装结构，另一面结构简单，对光响应灵敏，在光电传输及有机小分子凝胶等方面有广阔的应用前景。本专利技术实现了通过对酞嗪类衍生物的结构设计实现了新型有机小分子胶凝剂的开发，可通过对其结构的改变实现对有机小分子凝胶的调控，且其结构新颖，在软物质材料领域具有广泛的应用前景。附图说明图1为实施例1微米线的SEM图；图2为实施例2微米线的SEM图；图3为实施例5纳米线的SEM图；图4为纳米线缠绕而形成纤维状三维网络凝胶。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限制本专利技术的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述专利技术的内容作出一些非本质的改进和调整。实施例1本实施例的酞嗪衍生物微米线的制备方法如下：取1.0mL酞嗪衍生物的乙酸乙酯溶液(4mg.mL-1)转移至10mL容量瓶中，随后加入0.4286mL乙酸乙酯和8.5714mL石油醚，震荡，超声30分钟后，得无色透明溶液，放置1小时后得白色沉淀，经扫描电镜表征其为直径为2-6μm的微米线；本实施例的酞嗪衍生物的结构式为：制备方法如下：将16.2mg(0.1mmol)邻苯二甲酰肼、46.9mg(0.2mmol)二亚苄基丙酮、1.3uL(15％equiv.)三氟甲磺酸、1mL的乙腈加入到反应试管内，20～80℃的条件下搅拌反应48h。用柱层析分离得到目标产物。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.37–8.30(m,J＝7.6,1.2Hz,1H),8.24–8.17(m,J＝7.5,1.3Hz,1H),7.83–7.71(m,2H),7.14(d,J＝8.0Hz,2H),7.12–6.97(m,J＝19.6,15.2,8.1Hz,10H),6.92(d,J＝8.0Hz,4H),6.81(d,J＝16.0Hz,1H),5.91(d,J＝16.0Hz,1H),5.79(s,1H),3.88–3.78(m,1H),3.63(d,J＝10.0Hz,1H),3.54(t,J＝10.3Hz,1H),3.43–3.26(m,2H),2.31(s,3H),2.29(s,3H),2.27(s,3H),2.18(s,3H).实施例2本实施例的酞嗪衍生物微米线的制备方法如下：取1.0000mL酞嗪衍生物的乙酸乙酯溶液(3.0000mg.mL-1)转移至10.0000mL容量瓶中，随后加入0.4286mL乙酸乙酯和8.5714mL石油醚，震荡，超声30分钟后，得无色透明溶液，放置1小时后得白色沉淀，经扫描电镜表征其为直径为1.0-4.0μm的微米线；本实施例的酞嗪衍生物同实施例1。实施例3本实施例的酞嗪衍生物微米线的制备方法如下：取1.0000mL酞嗪衍生物的乙酸乙酯溶液(3.00mg.mL-1)转移至10.0000mL容量瓶中，随后加入0.6667mL乙酸乙酯和8.3333mL石油醚，震荡，超声30分钟后，得无色透明溶液，放置1小时后得白本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酞嗪衍生物微米线或纳米线的制备方法，其特征在于，其步骤如下：将石油醚和乙酸乙酯的混合溶液加入浓度为0.1‑0.4mg/mL的酞嗪衍生物的乙酸乙酯溶液中，超声25～35min，静置22～26h，得白色沉淀，经扫描电镜表征为相应的酞嗪衍生物的微米线或纳米线。

【技术特征摘要】
1.一种酞嗪衍生物微米线或纳米线的制备方法，其特征在于，其步骤如下：将石油醚和乙酸乙酯的混合溶液加入浓度为0.1-0.4mg/mL的酞嗪衍生物的乙酸乙酯溶液中，超声25～35min，静置22～26h，得白色沉淀，经扫描电镜表征为相应的酞嗪衍生物的微米线或纳米线。2.根据权利要求1所述的酞嗪衍生物微米线或纳米线的制备方法，其特征在于：以对应的酞嗪衍生物为原料，通过稀溶液沉淀结晶法在石油醚和乙酸乙酯混合溶液中制得。3.根据权利要求2所述的酞嗪衍生物微米线或纳米线的制备方法，其特征在于：所述石油醚与乙酸乙酯溶液的体积比为2:1到8:1。4.根据权利要求1所述的酞嗪衍生物微米线或纳米线的制备方法，其特征在于：所述酞嗪衍生物的结构式如式Ⅰ所示：其中R1、R2、R3、R4的结构式分别独立选自下述结构式中的一种：所述R1＇、R2＇、R3＇分别独立选自氢、卤素、烷基、三氟甲基、羟基、烷氧基、硝基、酯基、胺基、酰胺基、烷酰氧基、氰基、芳基、烯基、卤代苄氧基、卤代苄胺基或卤代苯氧基中的一种；所述烷基为C1-C18的直链或支链烷基，取代或不取代的烷基，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：付记亚，丁涛，朱俊彦，许亚伦，袁金芳，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：河南,41