[发明专利]一种D‑π‑A型氨基偶氮苯染料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化合物制备技术领域，更具体地，涉及一种D-π-A型氨基偶氮苯染料及其制备方法。

背景技术

数据存储光盘是目前最方便的数据存储介质之一，随着人们获取和加工信息量的增长，对高密度蓝光光盘的需求越来越迫切。蓝光光盘利用波长405 nm的蓝色激光读取和写入数据，其单面容量为20～50GB，而DVD的为4.7GB。蓝光光盘存储介质按属性可分为无机光存储介质和有机光存储介质，有机光存储介质具有存储密度高、溶解性能好、制作成本低、环境污染小、抗磁能力强、波长易于调节等优点，已成为蓝光存储介质的研究热点，其中偶氮染料由于结构易修饰、可调节光谱吸收波长范围宽、合成简单，受到世界各国的普遍关注。目前，偶氮染料在红外区的研究和应用很多，并已实现产品化，而在蓝（紫）光区目前尚处于研究和开发阶段。

偶氮染料的基本结构为A—N=N—B，根据偶氮染料分子中被嵌入的偶氮基的数目和A、B结构的不同，可以在较大的光吸收范围内调节偶氮染料的最大吸收波长（λ_max=380～790nm）。目前对蓝光存储偶氮染料的研究主要从分子设计的角度入手，即通过改变A、B的结构及在A、B上引入不同的取代基来调节偶氮染料的溶解性和光、热性能，现有报道的蓝光偶氮染料较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术上存在的上述缺陷，提供一种D-π-A型氨基偶氮苯染料。

本发明的第二个目的是提供所述D-π-A型氨基偶氮苯染料的制备方法。

本发明的第三个目的是提供含有上述D-π-A型氨基偶氮苯染料的蓝光光盘记录介质。

本发明的第四个目的是提供上述D-π-A型氨基偶氮苯染料作为蓝光光盘记录介质的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的：

一种D-π-A型氨基偶氮苯染料，其化学结构式为：

其中，R₁为氢或甲基或甲氧基，R₂为氢或溴取代基。

本发明还提供所述D-π-A型氨基偶氮苯染料的制备方法，包括以下步骤：

S1. 溴代苯胺重氮盐的制备：溴代苯胺和亚硝酸钠在酸性条件下反应后，消除过量亚硝酸，调节pH值为5～6得溴代苯胺重氮盐；

S2. 芳香胺基甲磺酸钠的制备：向亚硫酸氢钠溶液中加入多聚甲醛或甲醛水溶液，60～65℃反应后，再加入芳香胺反应获得芳香胺基甲磺酸钠；

S3. 将芳香胺基甲磺酸钠溶液加入到溴代苯胺重氮盐中，0～5℃反应6～7 h，加碱进行热水解，调pH值为8～9，即得D-π-A型氨基偶氮苯；

其中，S1所述溴代苯胺为3,5-二溴苯胺、3-溴苯胺，S2所述芳香胺为苯胺、邻甲基苯胺或邻甲氧基苯胺。

重氮化反应是一级胺与亚硝酸在低温下作用生成重氮盐的反应，芳香伯胺为重氮组分，亚硝酸为重氮化剂，偶氮苯是重氮盐再与偶合组分反应后生成的，一般含有强吸电子取代基的芳香伯胺与偶合组分较容易进行反应得到偶氮苯，发明人在实验过程中发现，利用溴代苯胺为原料，与本专利中的偶合组分反应生成偶氮苯的产率极低，后期分析原因为：偶合反应是遵循取代反应的机理，一方面，重氮盐正电性越强，越有利于偶合反应；另一方面，偶合组分含有供电子基团，使得苯环电子云密度增加，从而有利于偶合反应。本专利中的重氮组分苯环上取代基是溴原子，它是一种较弱吸电子基团，导致重氮盐氮原子的正电性很弱，因此偶合反应活性较低。

因此，本发明对以溴代苯胺作为原料反应得到偶氮苯的过程进行了改进，即在合成偶氮苯之前，对偶合组分苯胺中的伯胺进行保护，原因是芳香胺直接偶合反应时，芳香胺的胺基邻位和对位的碳原子均可作为偶合反应位点，此外，胺基氮原子也会与重氮盐反应生成三氮化合物，进行胺基保护后，由于保护基亚甲基苯磺酸钠的体积较大，产生的空间位阻效应能使得胺基的氮原子和邻位碳原子的反应几率大大地降低，从而有利于胺基对位碳原子与重氮盐的偶合反应，本发明所述进行胺基保护的方法是利用亚硫酸氢钠、多聚甲醛（或甲醛水溶液）、芳香胺制备芳香胺基甲磺酸钠，再利用芳香胺基甲磺酸钠与重氮盐组分反应获得偶氮苯。

优选地，重氮反应过程中，控制pH<2，重氮反应结束后，pH调至5～6。

优选地，S1为常规的重氮盐制备过程，所述酸性条件可以用强酸，如硝酸、盐酸和硫酸，或者是强酸和冰醋酸组成的混合酸，可以利用尿素等消除多余的亚硝酸。