一种萘并螺吡喃类光致变色化合物制造技术

本发明专利技术涉及一种萘并螺吡喃类光致变色化合物，其具有如下通式(1)所示的结构：

A Naphthospiropyran Photochromic Compound

The present invention relates to a naphthalene spiropyran photochromic compound, which has the structure shown in the following general formula (1):

【技术实现步骤摘要】
一种萘并螺吡喃类光致变色化合物
本专利技术涉及一种光致变色化合物，特别涉及一种萘并螺吡喃类光致变色化合物。
技术介绍
光致变色现象是指一个化学物种在吸收光谱明显不同的两种形态之间的可逆转换过程，其中至少一个过程是光驱动的转换反应。光致变色学是二十世纪九十年代以来由化学、物理、材料和光电子技术等学科交叉形成的新领域。近年来，由于光致变色化合物在信息储存、眼科镜片、电子显示、光学开关等领域存在着巨大的潜在应用，光致变色现象成为了研究的热点。目前，对光致变色化合物的研究大都集中在Shiff碱、偶氮化合物、俘精酸酐、二芳基乙烯、及相关的杂环化合物上。然而，现有技术中鲜有对萘并螺吡喃类化合物在光致变色化合物中的研究和应用。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的专利技术人研究了萘并螺吡喃类化合物用作光致变色化合物的可能性，发现其具有优良的热不可逆性和耐疲劳特性等光致变色性质，具有广阔的应用，并研发了其该肋光致变色化合物的一系列高效合成方法。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：根据本专利技术，提供了一种光致变色化合物，其具有如下通式(1)所示的结构：其中，R选自H、NMe2、CF3、Me、OMe组成的组中的任意一种，R’选自NMe2、CF3、H、NO2、CN组成的组中任意一种。根据本专利技术的一个实施例的光致变色化合物，其中，光致变色化合物为1'，3'，3'-三甲基螺[苯并[f]色烯-3,2′-二氢吲哚](SN1)，1′，3′，3′-三甲基-5′-三氟甲基螺[苯并[f]色烯-3,2′-二氢吲哚](SN2)，5'-(二甲氨基)-1'，3'，3'-三甲基螺[苯并[f]色烯-3,2'-二氢吲哚](SN3)，1'，3'，3'-三甲基-8-三氟甲基螺[苯并[f]色烯-3,2'-二氢吲哚](SN4)，1'，3'，3'-三甲基-5'，8-二(三氟甲基)螺[苯并[f]色烯-3,2'-二氢吲哚](SN5)，5'-(二甲氨基)-1'，3'，3'-三甲基-8-三氟甲基螺[苯并[f]苯并吡喃-3,2'-二氢吲哚](SN6)，8-(二甲氨基)-1'，3'，3'-三甲基螺[苯并[f]色烯-3,2′-二氢吲哚](SN7)，8-(二甲氨基)-1′，3'，3'-三甲基-5′-三氟甲基螺[苯并[f]3,2′-吲哚](SN8)，5，8-二(二甲氨基)-1′，3′，3′-三甲基-螺[苯并[f]吲哚](SN9)中的任一种。根据本专利技术，提供了一种制备上述光致变色化合物的方法，其中，光致变色化合物是通过使吲哚碘化物与亚硝基化合物发生反应制备的。根据本专利技术的一个实施例的制备光致变色化合物的方法，其中，吲哚化合物选自下述通式(2)的化合物中的任一项其中，R选自H、NMe2、CF3、Me或OMe中的任一种。根据本专利技术的一个实施例的制备光致变色化合物的方法，其中，亚硝基化合物选自下述通式(5)的化合物中的任一项其中，R’选自NMe2、CF3、H、NO2、CN中的任一项。根据本专利技术的一个实施例的制备光致变色化合物的方法，其中，包括以下步骤：步骤(1)：以肼盐酸盐及3-甲基丁-2-酮为起始原料，在乙酸中缩合后再用碘甲烷在乙腈中甲基化合成吲哚碘化物；步骤(2)：制备亚硝基化合物；步骤(3)：使通过步骤(1)获得的吲哚碘化物与通过步骤(2)获得的亚硝基化合物发生反应，生成光致变色化合物。根据本专利技术的一个实施例的制备光致变色化合物的方法，其中，亚硝基化合物为亚硝基萘酚。根据本专利技术的一个实施例的制备光致变色化合物的方法，其中，步骤(3)通过如下过程实现：向吲哚碘化物的异丙醇溶液中加入取代的亚硝基萘酚及三乙胺；氮气保护下，回流搅拌过夜；冷却至室温，旋干；残留物过柱纯化。根据本专利技术的一个实施例的制备光致变色化合物的方法，其中，步骤(3)通过如下过程实现：向1,3,3-三甲基-2-亚甲基二氢吲哚的异丙醇溶液中加入亚硝基萘酚；氮气保护下，回流搅拌过夜；冷却至室温，旋干；残留物过柱纯化。根据本专利技术的一个实施例的制备光致变色化合物的方法，其中，过柱纯化中所采用的洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。1.吲哚化合物的合成吲哚化合物的合成通用方法如下所示，以肼盐酸盐及3-甲基丁-2-酮为起始原料，在乙酸中缩合后再用碘甲烷在乙腈中甲基化合成碘化物1-4。具体操作如下：苯肼盐酸盐(1当量)和3-甲基丁-2-酮(1.7当量)溶解在乙酸(10V,即每1g苯肼盐酸盐用10mL乙酸，下同)中。在氮气保护下，搅拌回流过夜。冷却，旋蒸，残余物用二氯甲烷溶解，并用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，取有机层，硫酸钠干燥，过滤旋干，残留物过柱子纯化(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯)得相应的吲哚。将该吲哚溶在无水乙腈(8V)中并加入碘甲烷(2.5当量，若TLC检测反应不完全则适当补加碘甲烷)，氮气保护下搅拌回流过夜，冷却至室温，旋蒸，残余物用乙醚打浆过滤得产品吲哚碘化物。实施例15-二甲氨基-1,2,3,3-四甲基-3H-吲哚-1-碘化物(I1)的合成按照通用方法以4-二甲氨基苯肼盐酸盐为底物得产品吲哚碘化物1，红色固体(收率48％)。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.42(d，J＝8.6Hz，1H)，6.89(m，2H)，4.05(s，3H)，3.07(s，6H)，2.92(s，6H)，1.67(s，6H)。HRMS(ESI)m/z计算值C14H21N2+＝217.1699,检测值为217.1690。实施例21,2,3,3-四甲基-5-三氟甲基-3H-吲哚碘化物(I2)的合成按照通用方法以4-三氟甲基苯肼盐酸为底物得到产品吲哚碘化物2，红色固体(收率50％)。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.02(d，J＝2.0Hz，1H)，7.82(dd，J＝8.2,2.0Hz，1H)，7.92(d，J＝8.8Hz，1H)，3.98(s，3H)，2.78(s，3H)，1.62(s，6H)。HRMS(ESI)m/z计算值C13H15F3N+＝242.1151,检测值为242.1142。实施例31,2,3,3-四甲基-5-甲基-3H-吲哚碘化物(I3)的合成按照通用方法以4-三氟甲基苯肼盐酸为底物得到产品吲哚碘化物3，红色固体(收率56％)。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.92(d,J＝8.6Hz,1H),7.21(m,2H),4.15(s,3H),3.05(s,3H),2.41(s,3H),1.64(s,6H).HRMS(ESI)m/z计算值C13H18N+＝188.1434,检测值为188.1420。实施例41,2,3,3-四甲基-5-甲氧基-3H-吲哚碘化物(I4)的合成按照通用方法以4-甲氧基苯肼盐酸为底物得到产品吲哚碘化物4，红色固体(收率55％)。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.61(d,J＝8.6Hz,1H),7.11(m,2H),4.10(s,3H),3.88(s,3H),3.01(s,3H),1.62(s,6H).HRMS(ESI)m/z计算值C13H18NO+＝204.1383,检测值为204.1370。2.亚硝基萘酚的合成通用方法6-(二甲氨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光致变色化合物，其特征在于，具有如下通式(1)所示的结构：

【技术特征摘要】
1.一种光致变色化合物，其特征在于，具有如下通式(1)所示的结构：其中，R选自H、NMe2、CF3、Me、OMe组成的组中的任意一种，R’选自NMe2、CF3、H、NO2、CN组成的组中任意一种。2.根据权利要求1所述的光致变色化合物，其特征在于，所述光致变色化合物为1'，3'，3'-三甲基螺[苯并[f]色烯-3,2'-二氢吲哚]、1'，3'，3'-三甲基-5'-三氟甲基螺[苯并[f]色烯-3,2'-二氢吲哚]、5'-(二甲氨基)-1'，3'，3'-三甲基螺[苯并[f]色烯-3,2'-二氢吲哚]、1'，3'，3'-三甲基-8-三氟甲基螺[苯并[f]色烯-3,2'-二氢吲哚]、1'，3'，3'-三甲基-5'，8-二(三氟甲基)螺[苯并[f]色烯-3,2'-二氢吲哚]、5'-(二甲氨基)-1'，3'，3'-三甲基-8-三氟甲基螺[苯并[f]苯并吡喃-3,2'-二氢吲哚]、8-(二甲氨基)-1'，3'，3'-三甲基螺[苯并[f]色烯-3,2'-二氢吲哚]、8-(二甲氨基)-1'，3'，3'-三甲基-5'-三氟甲基螺[苯并[f]3,2'-吲哚]、5，8-二(二甲氨基)-1'，3'，3'-三甲基-螺[苯并[f]吲哚]中的任一种。3.一种制备权利要求1～2中任一项所述的光致变色化合物的方法，其特征在于，所述光致变色化合物是通过使吲哚碘化物与亚硝基化合物发生反应制备的。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾准，王杨，
申请(专利权)人：苏州健雄职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32