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一种新型螺吡喃化合物合成及其光致变色性质研究 　　摘要： 通过连续反复的大量实验过程，最终合成一种未见报道的螺吡喃类化合物3,3-二甲基-N-甲基-5-氯-6，-氯-8，-硝基苯并螺吡喃。利用核磁共振，红外光谱等检测手段对中间体以及螺吡喃化合物的结构进行了表征，并利用紫外光谱研究说明了其光致变色性能。 　　关键词： 合成；螺吡喃；光致变色 　　中图分类号：O641.37文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）08-0315-02 　　0引言 　　光致变色材料是一种新型的功能材料。在一定的波长和强度的光作用下分子结构会发生变化，从而导致其对光的吸收峰值即颜色的相应改变，且这种改变一般是可逆的。由此光致变色特征，人类已经对光致变色材料的研究越来越深入。作为光制安全材料[1]、光信息存储材料[2]、光计算器等[3]的基础材料已经引起了全世界的关注，并具有良好的市场和使用价值。 　　本文合成了一种新型光致变色材料，介绍其变色原理，并通过不同的光照时间、浓度、温度等因素对光致变色材料的变色性能的影响进行了详细研究和分析。 　　1实验分析 　　1.1 实验设备与仪器简介实验中运用到668型真空干燥箱、循环水式多用真空泵、T-100型托盘天平、79-9型恒温磁力搅拌器、510型超级恒温器、烧杯、试管等试验设备；Perbin-ZLmen580G型傅立叶红外光谱仪、PerKinElmer Lambda25型紫外-可见光谱仪、HNMR谱由JEOL公司，Unity-400核磁共振仪、X-4数字显示显微熔点测定仪、PE-2400型元素分析仪等。 　　1.2 中间体的合成 　　1.2.1 合成中间体5-氯水杨醛（见图1）将30g（0.8mol）氢氧化钠用286ml水溶解，升温至40℃，加入12.9g对氯苯酚，使之完全溶解，称量146ml氯仿放入并搅拌均匀，升温回流6小时，反应完全，等其冷却至室温，将其倒入1000ml的烧杯中，并加入3mol/L的稀盐酸至PH=2，抽滤后分离取其中有机层，蒸掉溶剂，得紫红色液体，并析出少量黑色物质，利用层析法，最终得到浅黄色晶体8.62g。、 　　 　　1.2.2 吲哚的合成[4] （见图2）向微黄色对氯苯肼盐酸盐中加入甲基异丙基甲酮和45mL无水乙醇，在1h内滴入浓硫酸溶液15mL，在75℃油浴反应50-3]ord:spirooxazine；photochromic；compoundt and its result weangchun,130012,china)ine]h后冷至室温，加入NaOH溶液至碱性，然后萃取，干燥12小时。进行过虑，常压下蒸除乙醚最后获得吲哚化合物。 　　1.2.3 碘化物中间体的合成（见图3）称取与吲哚的摩尔量1:1的CH3I，量取40mL无水乙醇加入其中，在80℃油浴反应3h。先冷却结晶，然后乙醇重结晶，最后制得碘化物中间体。mp.194-195℃，产率32.8％，灰白色晶体。 　　1.3 3,3-二甲基-N-甲基-5-氯-6，-氯-8，-硝基苯并螺吡喃的合成（见图4）向100mL三口烧瓶中加入5-氯-3-硝基水杨醛0.01mol（2.02g），30mL无水乙醇，1.0mL三乙胺加热至回流。在30min内慢慢滴加入2,3,3-三甲基-N-甲基-5-氯-3H吲哚碘化物的无水乙醇溶液3.5g，在80℃下反应2h，最后抽滤后取滤液，再蒸发溶剂，以无水乙醚溶解所得固体，利用无水硫酸镁干燥，放置14小时后过滤，再结晶，所得粗品经过柱层析，得纯品黄色晶体。产率：44.7%熔点141-143℃，元素分析，C19H16O3N2Cl2(式量391)：实测值（计算值），w/％：C58.29（58.31），H4.11（4.09），N7.14（7.16）。化学反应式如图4。 　　2重要中间体和最终产物的结构表征 　　2.1 中间体的红外核磁数据解析 　　5-硝基水杨醛的IR(KBr)ν(cm-1)： 　　3467,3040,1659,1658,1541,1364,1320,901,672。 　　R=H的IR(KBr)ν(cm-1)： 　　3015,2970,2839,1698,1376,777；1HNMR(CDCl3)：1.60（s,6H,3-CH3），3.10(t,3H,-C-CH3)，4.66(m,2H,N-CH2-),7.58(m,4H,Ar-H)。 　　R=Cl的IR(KBr)ν(cm-1)： 　　3859,2975,2830,1605,1461,1601,1264,887,880；1HNMR(CDCl3)： 　　1.61(t,3H,N-C-CH3)1.67(s,6H,3-CH3),3.16(s,3H,2-CH3),4.74(m,2H,N-CH2