基于TB-噻吩丙二腈衍生物抗蓝光膜的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一类基于TB

【技术实现步骤摘要】
基于TB
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噻吩丙二腈衍生物抗蓝光膜的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于化学合成领域，具体涉及base(简称TB)
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噻吩丙二腈衍生物的合成；掺杂base
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噻吩丙二腈衍生物的PVA薄膜的制备及其在蓝光阻挡、可见光透光、ARPE
‑
19细胞保护等方面的应用。

技术介绍

[0002]蓝光是波长在400
‑
500nm之间的可见光，在可见光光谱中波长最短、能量最高，通常被称为高能可见光。对人体危害最大的蓝光是415
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455nm的不规则频率的高能短波蓝光，其对人视网膜色素上皮细胞(RPE细胞)最具破坏性。其可直接穿透晶状体，直达视网膜，使视网膜产生自由基，导致视网膜色素上皮细胞衰亡，同时使光敏细胞缺少养分，引起视力损伤、黄斑病变、挤压晶状体，损伤RPE细胞甚至致其死亡。
[0003]日常生活中蓝光的主要来源是数字屏幕(如手机、电脑和电视)、发光二极管(LED)和荧光灯等电子产品。随着电子产品的不断升级换代，越来越多的电子产品进入千家万户，人们暴露于蓝光辐射之下的几率大大增加。长期在没有抗蓝膜保护的情况下使用手机、iPad、电脑、电视等电子产品轻则导致视疲劳、眼睛酸涩、流泪、视力模糊、眼睛畏光等症状，重则导致近视、视力减退甚至丧失、眼底变形、黄斑变性等眼部疾病。
[0004]目前，减少蓝光对视网膜伤害的最主要也是最传统的方法是使用抗蓝膜(分为反射型和吸收型)。反射型抗蓝膜是将多层膜镀制或沉积在器物表面上，通过设置每个膜层之间的材料、折射率和厚度，对指定波长的入射蓝光进行多次反射截止，从而减少蓝光透过率，以实现防蓝光效果。这种抗蓝膜大多采用无机材料，如TiO2、SiO2、Ho2O3、CeO2等。但其需要具有很高的均匀性、成本高、对设备使用人员的专业素质要求高。更重要的是，这种抗蓝膜对于佩戴者而言具有良好的阻挡蓝光性能，但对周边的非佩戴者极有可能造成伤害。因此，近年来对抗蓝膜的研究大多集中在吸收型抗蓝膜上。
[0005]吸收型抗蓝膜是用一些无机材料、有机材料、无机
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有机混合材料作为蓝光吸收剂，并掺杂一定的聚合物(如PVA、纤维素凝胶、聚氨酯等)制备而成的具有蓝光吸收能力的薄膜。与反射型抗蓝膜相比，吸收型抗蓝膜不会对非佩戴者造成影响，因此具有更大的应用价值和开发前景。目前市售或报道过的吸收型抗蓝膜大多以Al2O3、TiO2、Fe2O3、苯并三唑类、异吲哚啉酮类、富勒烯等为原料。但是这部分抗蓝膜对短波蓝光的针对性不高，制备工艺复杂，吸收范围宽。而且，由于我国抗蓝膜的研究尚在初级阶段，目前市售的抗蓝膜对蓝光的平均屏蔽率仅为36％，远远达不到各方面的要求，研究空间和市场空间还非常大。
[0006]因此开发制备工艺简单、成本低廉、对短波蓝光具有针对性的蓝光吸收材料来减轻蓝光对人眼的危害具有较大研究价值。
[0007]base(简称TB)及其衍生物具有独特的V
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型骨架和较长的共轭结构，在光子激发下具有多种跃迁方式(π
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π*、n
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π*、空间跃迁)，理论上具有较大摩尔吸光系数，是一种优异的蓝光吸收材料基础骨架。
[0008]噻吩是一种特殊的含硫五元杂环，噻吩及其衍生物是重要的杂环化合物，具有多
种性质和用途，在工业化学和材料科学中用作缓蚀剂；在有机半导体、有机场效应晶体管(OFET)的发展以及有机发光二极管(OLED)的制造中具有重要作用；同时他们还具有许多药理性质，如抗炎、抗菌和抗动脉粥样硬化等。
[0009]丙二腈含有两个强吸电子基团和一个活泼的亚甲基，具有优异的光稳定性，是多种类型化合物的重要合成子。丙二腈的结构易于改造，这对于调节分子吸收波长、提高分子对蓝光的选择性吸收或增加分子在可见光区的透光率至关重要。
[0010]因此，将噻吩、丙二腈引入TB后形成的D
‑
π
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A结构能为电子的流动造成一个流畅的环境，从而提高电子跃迁的几率，增大其光吸收强度和效率。
[0011]鉴于此，本专利技术将噻吩、丙二腈引入TB骨架，合成了两个TB
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丙二腈衍生物。测试了产物的光学性能并将其用于蓝光的阻挡，探究了产物作为蓝光吸收材料的应用。

技术实现思路

[0012]技术问题：本专利技术的目的是提供一类基于TB
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噻吩丙二腈衍生物抗蓝光膜的制备方法及应用，选用对溴苯胺、4
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溴
‑3‑
甲氧基苯胺、多聚甲醛、正丁基锂、5
‑
溴噻吩
‑2‑
甲醛、丙二腈等为原料，经过多步反应合成得到一类base
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噻吩丙二腈衍生物，将其掺杂进PVA中备得到相应的的PVA薄膜，并将其应用于蓝光阻挡、可见光透光、ARPE
‑
19细胞保护等方面。
[0013]技术方案：本专利技术的一类基于TB
‑
噻吩丙二腈衍生物抗蓝光膜的制备方法包括：
[0014]步骤1，4
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溴苯胺1或2
‑
甲氧基
‑4‑
溴苯胺4分别与多聚甲醛2反应得到第一中间体3或第二中间体5，反应式如下：
[0015][0016][0017]步骤2，第一中间体3或第二中间体5分别与正丁基锂反应得到第三中间体6或第四中间体7，反应式如下：
[0018][0019]步骤3，第三中间体6或第四中间体7分别与5
‑
溴噻吩
‑2‑
甲醛8反应得到第一衍生
物9或第二衍生物10，反应式如下：
[0020][0021]步骤4，第一衍生物9或第二衍生物10分别与丙二腈反应得到第五中间体11或第三衍生物12，反应式如下：
[0022][0023]将上述第一衍生物9、第二衍生物10、第三衍生物12或第五中间体11掺杂进聚乙烯醇PVA制得相应的薄膜PVA
‑
9、PVA
‑
10、PVA
‑
11、PVA
‑
12。
[0024]所述聚乙烯醇PVA，相对分子质量MW＝3000g/mol。
[0025]所述制备得到的PVA薄膜PVA
‑
9有三种膜，在PVA膜里的质量分别为0.1wt％、0.5wt％、1.0wt％，PVA
‑
10有三种膜，在PVA膜里的质量分别为0.1wt％、0.5wt％、1.0wt％；PVA
‑
11有三种膜，在PVA膜里的质量分别为0.1wt％、0.5wt％、1.0wt％；PVA
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12有三种膜，在PVA膜里的质量分别为0.1wt％、0.5wt％、1.0wt％。
[0026]本专利技术所述的方法制备的基于TB
‑
噻吩丙二腈衍生物抗蓝光膜的应用，所述的薄膜PVA
‑
9、PV本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一类基于TB
‑
噻吩丙二腈衍生物抗蓝光膜的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：步骤1，4
‑
溴苯胺(1)或2
‑
甲氧基
‑4‑
溴苯胺(4)分别与多聚甲醛(2)反应得到第一中间体(3)或第二中间体(5)，反应式如下：步骤2，第一中间体(3)或第二中间体(5)分别与正丁基锂反应得到第三中间体(6)或第四中间体(7)，反应式如下：步骤3，第三中间体(6)或第四中间体(7)分别与5
‑
溴噻吩
‑2‑
甲醛(8)反应得到第一衍生物(9)或第二衍生物(10)，反应式如下：步骤4，第一衍生物(9)或第二衍生物(10)分别与丙二腈反应得到第五中间体(11)或第三衍生物(12)，反应式如下：
将上述第一衍生物(9)、第二衍生物(10)、第三衍生物(12)或第五中间体(11)掺杂进聚乙烯醇PVA制得相应的薄膜PVA
‑
9、PVA
‑
10、PVA
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11、PVA
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12。2.根据权利要求1所述的基于TB
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噻吩丙二腈衍生物抗蓝光膜的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇PVA，相对分子质量MW＝3000g/mol。3.根据权利要求1所述的基于TB
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噻吩丙二腈衍生物抗蓝光膜的制备方法，其特征在于，所述制备得到的PVA薄膜PVA
‑
9有三种膜，在PVA膜里的质量分别为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴翚，苑睿，刘润芯，庄敏艳，张鹏，宛瑜，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：