一种在６３５－６５０ｎｍ的一次可录超分辨近场结构光盘记录层的金属偶氮螯合物及其制备方法，该金属偶氮螯合物的名称为２－（５－乙基硫基－１，３，４－噻二唑基偶氮）－５－（Ｎ，Ｎ－二乙基）－三氟甲基磺酰苯胺合Ｎｉ，或Ｃｏ，或Ｃｕ，或Ｚｎ，或Ｍｎ，其结构式如式Ⅰ，其中：Ｃ和Ｎ分别代表碳和氮，Ｓ和Ｆ分别代表硫和氟，Ｒ代表Ｈ，Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基，Ｍ↑［２＋］为镍，或钴，或铜，或锌，或锰二价金属离子。本发明专利技术金属偶氮螯合物具有易合成，产率高，光热稳定性好，在有机溶剂中溶解度大的特点，适合旋涂方法成膜，薄膜最大吸收波长在６１０－６３０ｎｍ之间，适用作具有超分辨近场结构的红光可录光盘记录介质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及偶氮染料及其金属螯合物的合成方法，特别是一种用于波长为635-650nm具有超分辨近场结构一次可录光盘的记录材料的。
技术介绍
信息技术是21世纪的关键技术，在信息的获取、传输、存储、显示、处理中，信息存储是关键之一。磁盘，半导体随机内存和光存储是目前主要的三种数据存储方式。光存储的信息载体为光子，它可进入到电子载体所不能进入的高密度、超大容量、超快速率以及并行输入/输出和高度互连的领域。目前光盘存储技术中，载有信息的调制激光束通过物镜聚焦于光盘存储介质层上记录，属于远场光记录，记录点的尺寸决定于聚焦光的衍射极限。而聚焦光斑直径与记录激光波长和数值孔径有关，用公式表示就是D＝0.56λ/NA，而存储密度正比于(NA/λ)2，因此缩短记录激光波长和提高物镜的数值孔径是提高光存储密度的两种有效的办法。目前光盘产品已发展到第二代以单面容量4.7GB为主流的DVD系列。红光半导体激光器(630-650nm)和数值孔径为0.6的物镜。与CD光盘相比存储容量提高了7-8倍。现在超高密度的蓝光光盘(记录激光波长为400-500nm)也已经上市，单面容量在22.5Gb左右。在未来的几年里，通过缩短记录激光波长和提高物镜的数值孔径，光盘存储密度还会有一定的提高，但这种密度的提高仅仅是几倍的关系，而数值孔径的增大是以焦深的减少和由于偏心率引起的失真的加大为代价的，以此来提高存储密度也十分有限。近来，光学近场技术受到越来越多的重视，使用这种技术能够记录和读出40-80nm大小的记录点，然而光学近场技术还有很多问题需要克服，如近场探针易碎的问题，探针和介质之间缝隙控制的缓慢响应的问题，记录面积狭窄以及记录和读出速度缓慢的问题，这些问题限制了光学近场技术在信息存储中的实际运用。超分辨近场结构(Super-RENS)(Appl.Phys.Lett.73(1998)2078)技术是近年来发展起来的一种集超分辨光盘技术和近场光存储技术于一身的新技术，这种技术突破了传统光存储对衍射极限的限制。而且近场距离是通过掩膜层和记录层之间的隔离层来控制的，机械破坏很少、没有污染并且具有很高的记录速度，被认为是最有效的近场光学记录之一。而且随着研究的进展，超分辨近场结构经历了从Sb型(孔径型)到后来的AgOx型以及最近提出的PtOx型(椭圆气泡型)，信噪比也逐渐接近实用化的要求。但由于光盘知识产权的限制，我国光盘产业发展的处境十分尴尬。最近提出了一种新一代多功能光盘(next-generation versatile disc)，简称NVD(中国光学学会2006年学术会议，中国广州，2006，374)。其核心在于开发具有自主知识产权的红光高清视盘物理格式。通过采用自主创新的高密度母盘刻录技术，光学超分辨技术和超分辨近场结构(Super-RENS)技术等，大大提高光盘的存储容量。其中引入Super-RENS技术，可以使光盘存储密度提高到单面双层25GB，这比传统的单面双层DVD提高了16GB左右，满足高清影视节目存储容量的要求。但目前超分辨近场结构光盘研究的较多的是相变光盘、磁光光盘和只读式光盘，所用的记录材料为无机材料，而对超分辨近场结构一次可录光盘研究很少。尽管有机材料已经用于红光一次可录光盘(DVD-R)(US2003/235783 A1)和蓝光光盘中，但超分辨近场结构一次可录光盘的结构和DVD-R光盘结构不同，原先用于DVDR的记录介质并不适合用作一次可录超分辨近场结构NVD光盘的记录介质。有人曾研究花菁染料用于超分辨近场结构一次可录光盘(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.42(2003)997)，但花菁染料存在热稳定性差，在低于衍射极限记录点的读出信噪比低，离实用化还有很大的差距。因此需要选择一种最大吸收波长满足要求，光热稳定性好的染料，这种染料具有较高的热分解温度，以便在连续读出过程中满足超分辨近场结构一次可录光盘对记录材料的热稳定性的要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺陷，为工作波段在635-650nm的一次可录超分辨近场结构光盘记录层提供一种，该金属偶氮螯合物薄膜的最大吸收在550-650nm之间，在四氟丙醇中具有溶解度大，适于旋涂成膜；可在红光超分辨近场结构可录光盘中作记录介质的运用，并具有较好的效果。而且要求制备方法易于控制，产率高，对反应体系无特殊要求。本专利技术的技术解决方案如下一种在635-650nm的一次可录超分辨近场结构光盘记录层的金属偶氮螯合物，该金属偶氮螯合物的名称为2-(5-乙基硫基-1，3，4-噻二唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-三氟甲基磺酰苯胺合Ni，或Co，或Cu，或Zn，或Mn，特征在于其结构式如下 其中C和N分别代表碳和氮；S和F分别代表硫和氟R代表H，C1-C4烷基；M2+为镍，或钴，或铜，或锌，或锰二价金属离子。所述的金属偶氮螯合物的制备方法，其特征在于包括下列步骤①重氮化反应将重氮组分溶解在适量的浓度为85％的磷酸中，冰浴冷却至0～5℃，在搅拌下将固体亚硝酸钠，在20-40分钟加入到上述溶液中，所述的亚硝酸钠与重氮组分的摩尔比为1.05～1.10∶1，搅拌反应2小时，若溶液变蓝则说明含有过量的亚硝酸，对下一步的偶合反应不利，用尿素除去，最后得到红棕色透明的重氮化溶液；②偶合反应按偶合组分与重氮组分的摩尔比为1.1∶1的比例称量3-(N，N-二乙基胺基)三氟甲基磺酰苯胺作偶合组分，将偶合组分和无水乙酸钠溶解于盛有无水甲醇的三角烧瓶中形成甲醇溶液，其中偶合组分∶无水乙酸钠∶无水甲醇的重量比为1∶1∶20，用冰浴冷却至0～5℃，将所述的重氮化溶液在30-60分钟滴加到所述的甲醇溶液中，充分搅拌反应3～10小时，而后加入去离子水继续搅拌反应1小时以上，静置过夜后，过滤、水洗、干燥，获得偶氮染料。③螯合反应(a)取如下重量百分比的原料偶氮染料3-5wt％乙酸镍(或乙酸钴，或乙酸锌，或乙酸铜，或乙酸锰)2-4wt％四氢呋喃50-60wt％无水甲醇30-40wt％无水乙酸钠3-7wt％(b)将偶氮染料溶于四氢呋喃中形成四氢呋喃溶液，将乙酸镍(或乙酸钴，或乙酸锌，或乙酸铜，或乙酸锰)溶于无水甲醇中，在20-60℃范围内，将该甲醇溶液于20分钟加入到所述的四氢呋喃溶液中，反应5-10小时；(c)反应完全后加入冷却水，析出晶体，过虑、水洗、干燥得到金属偶氮螯合物。所述的重氮组分为2-氨基-5-甲基硫基-1，3，4-噻二唑； 或2-氨基-5-乙基硫基-1，3，4-噻二唑；或2-氨基-5-丙基硫基-1，3，4-噻二唑；或2-氨基-5-丁基硫基-1，3，4-噻二唑；或2-氨基-5-氢硫基-1，3，4-噻二唑。所述的重氮组分与浓度为85％的磷酸的重量比为20～30∶1。所述的偶合组分与重氮组分的摩尔比为1.1∶1。本专利技术的技术效果如下本专利技术的偶氮染料分解温度高，热稳定性好；金属偶氮螯合物薄膜的最大吸收在550-650nm之间，在四氟丙醇中溶解度大于4％，适于旋涂成膜；所述偶氮金属螯合物，可在红光超分辨近场结构可录光盘中作记录介质的运用，并具有较好的效果。本专利技术具有反应条件易于控制，产率高，对反应体系无特殊要求等特点；本专利技术的制备方法既适合实验室制备，又适合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种金属偶氮螯合物，该金属偶氮螯合物的名称为２－（５－乙基硫基－１，３，４－噻二唑基偶氮）－５－（Ｎ，Ｎ－二乙基）－三氟甲基磺酰苯胺合Ｎｉ，或Ｃｏ，或Ｃｕ，或Ｚｎ，或Ｍｎ，特征在于其结构式如下：＊＊＊其中：Ｃ和Ｎ分别代表碳和 氮；Ｓ和Ｆ分别代表硫和氟；Ｒ代表Ｈ，Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基；Ｍ↑［２＋］为镍，或钴，或铜，或锌，或锰二价金属离子。
【技术特征摘要】
1.一种金属偶氮螯合物，该金属偶氮螯合物的名称为2-(5-乙基硫基-1，3，4-噻二唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-三氟甲基磺酰苯胺合Ni，或Co，或Cu，或Zn，或Mn，特征在于其结构式如下 其中C和N分别代表碳和氮；S和F分别代表硫和氟；R代表H，C1-C4烷基；M2+为镍，或钴，或铜，或锌，或锰二价金属离子。2.权利要求1所述的金属偶氮螯合物的制备方法，其特征在于包括下列步骤①重氮化反应将重氮组分溶解在适量的浓度为85％的磷酸中，冰浴冷却至0～5℃，在搅拌下将固体亚硝酸钠，在20-40分钟加入到上述溶液中，所述的亚硝酸钠与重氮组分的摩尔比为1.05～1.10∶1，搅拌反应2小时，若溶液变蓝则说明含有过量的亚硝酸，对下一步的偶合反应不利，用尿素除去，最后得到红棕色透明的重氮化溶液；②偶合反应按偶合组分与重氮组分的摩尔比为1.1∶1的比例称量3-(N，N-二乙基胺基)三氟甲基磺酰苯胺作偶合组分，将偶合组分和无水乙酸钠溶解于盛有无水甲醇的三角烧瓶中形成甲醇溶液，其中偶合组分∶无水乙酸钠∶无水甲醇的重量比为1∶1∶20，用冰浴冷却至0～5℃，将所述的重氮化溶液在30-60分钟滴加到所述的甲醇溶液中，充分搅拌反应3～10小时，而后加入去离子水继续搅拌反应1小时以上，静置过夜后，过滤、水洗、...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈文忠，吴谊群，顾冬红，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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