【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及有機(jī)發(fā)光材料，具體涉及一種雙波長激發(fā)的席夫堿光開關(guān)材料、光致變色材料及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、光是一種速度極快、分辨率高、環(huán)保的能量，可作為多種先進(jìn)功能材料中的驅(qū)動(dòng)力，具有可逆性的光響應(yīng)功能材料則是其中一種。這種材料能夠在兩種不同吸收波長異構(gòu)體之間可逆轉(zhuǎn)化，具有開關(guān)效應(yīng)。因此，具有可逆性的光響應(yīng)功能材料已廣泛應(yīng)用于光學(xué)數(shù)據(jù)存儲、光電功能器件、生物成像等材料領(lǐng)域。
2、席夫堿(schif?base)也叫西佛堿、希夫氏堿，主要是指某類有機(jī)化合物，其含有亞胺或甲亞胺特性基團(tuán)(-crc＝n-)，一般是由胺與活性炭基縮合來合成。席夫堿因其所含的氮原子在雜化軌道上的孤對電子，使其在化學(xué)、生物等領(lǐng)域具有重要的作用和研究價(jià)值。席夫堿的合成，通常是選用活性基與胺來進(jìn)行縮合反應(yīng)，因其選擇性靈活，稍改變原料的基團(tuán)和化學(xué)環(huán)境因素，便可生成性能各異、結(jié)構(gòu)不同的席夫堿產(chǎn)物，從而具有獨(dú)特的應(yīng)用。這種縮合反應(yīng)方法，可滿足多種席夫堿的制備需要，如雙齒席夫堿(二胺類與基化合物的縮合)、單齒席夫堿(單基化合物與單胺類的縮合)、異雙席夫堿、不對稱席夫堿等等。席夫堿及其配合物由于其優(yōu)異的催化、液晶等性能，在分子催化、藥物化學(xué)、分析化學(xué)、光譜、顯示等等領(lǐng)域具有重要的研究價(jià)值和應(yīng)用潛力。部分類型的席夫堿材料具有光致變色現(xiàn)象，即在光照條件下可實(shí)現(xiàn)材料自身體色的可逆變化，其原理源于分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(esipt)過程。以水楊醛縮苯胺(sa)為例，在光照下，sa分子的初始結(jié)構(gòu)的被激發(fā)，借助分子內(nèi)氫鍵，酸性的酚羥基中的質(zhì)子很容易向臨近的堿性n原子轉(zhuǎn)移
3、體三維立體顯示是一種立體顯示技術(shù)，基于這種顯示技術(shù)，可以直接觀察到具有物理景深的三維圖像。體三維立體顯示技術(shù)圖像逼真、具有全視景、多角度、多人同時(shí)觀察和實(shí)時(shí)交互等眾多優(yōu)點(diǎn)。體三維顯示技術(shù)是通過兩束光源在極短的時(shí)間內(nèi)在成像空間中構(gòu)造一系列發(fā)光體素點(diǎn)，并利用視覺暫留現(xiàn)實(shí)現(xiàn)顯示的。這就要求能夠?qū)崿F(xiàn)體三維顯示的材料，需用兩束不同波長的光源共同激發(fā)時(shí)交點(diǎn)發(fā)光，從而能夠自由控制體素點(diǎn)。因此，單波長控制且響應(yīng)速度慢的可逆光響應(yīng)材料難以用于體三維顯示領(lǐng)域。
4、目前，無機(jī)材料領(lǐng)域已發(fā)現(xiàn)在稀土摻雜的氟化物玻璃中可實(shí)現(xiàn)體三維顯示，但是這種固體介質(zhì)尺寸難以大幅提升，無法滿足熒幕級別體三維顯示。而有機(jī)材料領(lǐng)域，具有可逆性的光響應(yīng)功能材料有希望作為體三維顯示的介質(zhì)，但較慢的響應(yīng)速度，使得多數(shù)光致變色材料在體三維顯示領(lǐng)域難以應(yīng)用。
5、有機(jī)小分子具有結(jié)構(gòu)簡單、發(fā)光性能好、易于純化、可利用真空蒸鍍的方法制備光電器件等特點(diǎn)。如席夫堿類化合物，因其良好的配位能力和簡單易得的結(jié)構(gòu)修飾性能，在光電材料、化學(xué)信息傳感等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。然而，有機(jī)小分子類發(fā)光材料，通常在溶液中具有非常好的熒光性能，而在固態(tài)時(shí)由于分子之間的強(qiáng)相互作用，容易發(fā)生聚集誘導(dǎo)熒光猝滅現(xiàn)象，使材料的發(fā)光效率降低，進(jìn)而對相應(yīng)發(fā)光器件的性能產(chǎn)生影響，從而限制了其應(yīng)用場景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本專利技術(shù)的一個(gè)目的在于提出一種席夫堿光開關(guān)材料，其是具有化學(xué)結(jié)構(gòu)通式(1)所示的化合物：
2、
3、式(i)中，x選自f,cl,或者br；r是-cnh2n-碳鏈，n為1～6的正整數(shù)。
4、優(yōu)選地，所述席夫堿光開關(guān)材料為以下化合物中的任一種：
5、
6、
7、本專利技術(shù)的再一目的是提供上述的席夫堿光開關(guān)材料的制備方法，包括如下步驟：
8、將化合物a?4-鹵代水楊醛、化合物b伯胺、化合物c有機(jī)溶劑1依次加入反應(yīng)瓶中，攪拌升溫至78～90℃至回流，保溫反應(yīng)下充分反應(yīng)后，降溫、冷卻析晶、過濾、洗滌、烘干，得到目標(biāo)產(chǎn)物d。
9、在上述的席夫堿光開關(guān)材料的制備方法技術(shù)方案中，所述伯胺選自1-苯乙胺、α-甲基芐胺、3-苯基丙胺、1-甲基-3-苯基丙胺；
10、所述有機(jī)溶劑1選自甲醇、乙醇、四氫呋喃、1,4-二氧六環(huán)、甲苯；
11、原料用量比為：4-鹵代水楊醛:伯胺＝1mol:(1.0～1.2)mol，4-鹵代水楊醛:溶劑＝1g:(3～5)ml；
12、反應(yīng)時(shí)間為2～4h。
13、本專利技術(shù)的再一目的是提供一種光致變色材料，是采用上述的席夫堿光開關(guān)材料與環(huán)氧樹脂混合、固化后得到；席夫堿光開關(guān)材料和環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1:(5000～10000)。
14、本專利技術(shù)的再一目的是提供上述的光致變色材料的制備方法，包括如下步驟：
15、稱取席夫堿光開關(guān)材料溶于有機(jī)溶劑2中配成溶液，倒入環(huán)氧樹脂膠液中，混合均勻后將反應(yīng)液倒入模具中，固化成型脫模后即得；
16、所述有機(jī)溶劑2選自二氯甲烷、環(huán)己烷、四氫呋喃、正己烷；席夫堿光開關(guān)材料用有機(jī)溶劑2配制為0.001～10mg/ml的溶液。
17、上述的光致變色材料的制備方法中，所述環(huán)氧樹脂膠液是采用環(huán)氧樹脂a膠和環(huán)氧樹脂b膠按照質(zhì)量比1～10：1混合得到，優(yōu)選環(huán)氧樹脂a膠和環(huán)氧樹脂b膠按照質(zhì)量比為3:1；
18、所述環(huán)氧樹脂a膠為雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂和氫化雙酚a環(huán)氧樹脂中的至少一種；
19、所述環(huán)氧樹脂b膠為酸酐類樹脂固化劑；優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂b膠為甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐等酸酐中的至少一種；
20、優(yōu)選反應(yīng)液常溫固化20～30小時(shí)。
21、本專利技術(shù)的最后一目的是提供上述的席夫堿光開關(guān)材料或者上述的光致變色材料在三維成像中的應(yīng)用，優(yōu)選在制備體三維立體顯示材料中的應(yīng)用。
22、在上述的應(yīng)用技術(shù)方案中，采用異構(gòu)體激發(fā)光源和變色激發(fā)光源照射所述材料，在所述異構(gòu)體激發(fā)光源和所述變色激發(fā)光源的交匯處形成光體素點(diǎn)；
23、控制異構(gòu)體激發(fā)光源和變色激發(fā)光源的掃描路徑和掃描速度，即在材料中實(shí)現(xiàn)三維成像；
24、優(yōu)選所述異構(gòu)體激發(fā)光源為紫外光；所述變色激發(fā)光源為藍(lán)色可見光。
25、優(yōu)選地，在上述的應(yīng)用技術(shù)方案中，所述紫外光的波長為350nm～420nm，所述藍(lán)色可見光的波長為450nm～500nm；
26、采用所述紫外光和所述藍(lán)色可見光照射所述材料，紫外光和藍(lán)色可見光在所述材料內(nèi)交匯，在所述交匯處形成黃色光體素點(diǎn)，控制所述紫外光和所述藍(lán)色可見光的掃描路徑和掃描速度，在材料中形成黃色熒光三維圖像。
27、本專利技術(shù)的有益效果是：
28、本專利技術(shù)中提供的一種雙波長本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.席夫堿光開關(guān)材料，其特征在于，其是具有化學(xué)結(jié)構(gòu)通式(1)所示的化合物：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的席夫堿光開關(guān)材料，其特征在于，所述席夫堿光開關(guān)材料為以下化合物中的任一種：
3.權(quán)利要求1或2所述的席夫堿光開關(guān)材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：
5.一種光致變色材料，其特征在于：是采用權(quán)利要求1或2所述的席夫堿光開關(guān)材料與環(huán)氧樹脂混合、固化后得到；席夫堿光開關(guān)材料和環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1:(5000～10000)。
6.權(quán)利要求5所述的光致變色材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述環(huán)氧樹脂膠液是采用環(huán)氧樹脂A膠和環(huán)氧樹脂B膠按照質(zhì)量比1～10：1混合得到，優(yōu)選環(huán)氧樹脂A膠和環(huán)氧樹脂B膠按照質(zhì)量比為3:1；
8.權(quán)利要求1或2所述的席夫堿光開關(guān)材料或者權(quán)利要求5所述的光致變色材料在三維成像中的應(yīng)用，優(yōu)選在制備體三維立體顯示材料中的應(yīng)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于：
...【技術(shù)特征摘要】
1.席夫堿光開關(guān)材料，其特征在于，其是具有化學(xué)結(jié)構(gòu)通式(1)所示的化合物：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的席夫堿光開關(guān)材料，其特征在于，所述席夫堿光開關(guān)材料為以下化合物中的任一種：
3.權(quán)利要求1或2所述的席夫堿光開關(guān)材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：
5.一種光致變色材料，其特征在于：是采用權(quán)利要求1或2所述的席夫堿光開關(guān)材料與環(huán)氧樹脂混合、固化后得到；席夫堿光開關(guān)材料和環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1:(5000～10000)。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張亮亮，于增朝，王海倩，王慧，張旭東，韓東成，
申請(專利權(quán))人：安徽省東超科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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