[发明专利]双异氰桥链双金化合物的制造方法与应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一类新型有机机械变色材料的制造方法和应用，特别是涉及一类新型具有机械变色性能的以不同双异氰为桥链的含金化合物的制造方法和应用。

背景技术：

变色现象普遍存在于自然界中。比如变色龙，它的体色会随着周围环境的变化而改变。人们感兴趣的是一类具有可逆变色现象的材料，即随着外界环境条件的变化而发生颜色变化的物质。变色材料的应用非常广泛，它们可以作为仪器的热敏材料、示温材料、自显照相材料等。近年来，随着科学技术的发展，变色材料在许多领域，特别是高新技术领域展现了良好的应用前景。例如，它们在光信息存储、非线性光学材料、军事伪装等方面扮演着越来越重要的角色。根据外加因素的不同，它们可以分为光致变色、热致变色、电致变色等。

近几年，在变色材料领域，人们又有了新的发现——机械变色材料。所谓机械变色是指由于机械外力研磨或挤压固体样品从而导致其荧光颜色发生了明显改变。它主要是由于外力的刺激使得分子的空间堆积发生了改变，或者是分子发生了一定的异构化。化合物由稳态变为亚稳态，这一过程会伴随着荧光光谱的改变。由于这类化合物具有灵敏的感应性质，因此它们被广泛的应用在光电传感器方面。特别是那些具有另有灵敏荧光响应的材料，在光信息存储和处理、化学传感、环境监测等领域日益受到了人们的关注。

相对于光致变色和热致变色化合物而言，机械变色化合物有着优越的应用前景。因为其颜色改变是在恒温条件下进行的，且易于检测。可以很好的应用于各种领域如机械传感器，机械故障检测，防伪标识，光电器件，数据存储等。相对于传统的检测手段，添加了机械变色染料的材料，通过机械变色可以简单清楚的观测到材料发生了变形，扭曲以及损坏，提高工作效率。

发明内容：

本发明的内容是提供一类新型的机械变色类化合物——双异氰桥链的含金化合物。

本发明提供的双异氰桥链的含金化合物为通式(I)化合物：

式(I)中：Ln为1，4-二异氰-2，5-二甲基苯，4，4′-二异氰二苯甲烷。

例如，当Ln＝1，4-二异氰-2，5-二甲基苯时，本发明化合物1的结构式为：

当Ln＝4，4′-二异氰二苯甲烷时，本发明化合物2的结构式为：

本发明的式(I)所示的化合物的制备方法，包括以下步骤：

1)将取代的二氨基化合物在甲酸作用下回流反应，得到相应的取代的甲酰化中间体；

2)将步骤1)得到的甲酰化中间体溶于CH₂Cl₂和三乙胺中，在冰浴条件下，滴加溶于CH₂Cl₂的三光气，得到相应的取代的双异氰中间体；

3)在室温下，将步骤2)得到的双异氰中间体与Au(C₆F₅)(tht)反应得到相应的目标化合物；

其中，所述的取代的二氨基化合物包括：2，5-二甲基-1，4-苯二胺，4，4′-二氨基二苯甲烷，所述的取代的甲酰化中间体包括：N，N′-(2，5-二甲基-1，4-亚苯基)二甲酰胺，N，N′-(亚甲基二(4，1-亚苯基))二甲酰胺。所述的双异氰中间体包括：1，4-二异氰-2，5-二甲基苯，4，4′-二异氰二苯甲烷。

步骤1中取代的二氨基化合物在甲酸的作用下回流反应12h。

步骤2中三光气与甲酰胺的摩尔比例为1.06∶1。

步骤2)中CH₂Cl₂和三乙胺用量体积比为15∶4。

步骤3中Au(C₆F₅)(tht)与双异氰的摩尔比例为2.05∶1。

双异氰桥链的双金化合物是一类新型的机械变色材料。在机械外力作用下，这类化合物分子间排列发生改变，Au-Au间距离变短，相互间作用力增强，两种状态下具有明显不同的荧光发射光谱。且Ln为1，4-二异氰-2，5-二甲基苯时，所发明化合物具有良好的可逆性。而且这类机械变色化合物在室温下就可以很容易的检测到荧光的变化。因此，这类化合物可以应用于机械传感器，机械故障检测，防伪标识，光电器件，数据存储等领域。

附图说明：

图1为化合物1在380nm激发下的荧光发射图

图2为化合物2在350nm激发下的荧光发射图

图3为PVC膜在拉伸状态下测量时间分辨荧光的原理示意图