[发明专利]一种具有自恢复力致变色性质的含四苯乙烯基团的化合物、制备与应用

说明书

本发明涉及一种具有自恢复力致变色性质的含四苯乙烯基团的化合物、制备与应用。一种具有自恢复力致变色性质的含四苯乙烯基团的化合物，其具有式1、2或3所述的结构。这类化合物的固体样品在经过机械力研磨之后，荧光可以由蓝色变为绿色，并且研磨后的绿色荧光可以自发的恢复为蓝色荧光，表现出自恢复的力致变色性质。因此，这类化合物有望在传感器和动态随机存储器等领域有所应用。

技术领域

本发明涉及一类新型刺激响应发光材料及其应用，特别是涉及一类新型具有自恢复力致变色性质的含四苯乙烯基团的化合物、制备及应用。

背景技术

对外界刺激有响应的智能变色材料在人们的实际生活中具有非常广泛的应用前景，比如说它们在光学记录、商标防伪、传感器、记忆芯片和数据安全保护等领域都具有潜在的应用价值。智能变色材料可以简单的分为电致变色材料、光致变色材料、热致变色材料、气致变色材料和新兴发展起来的力致变色材料等五大类。具有力致变色性质的材料当受到机械外力刺激，如研磨、拉伸以及按压时，材料的光学性质会发生相应的改变，很多情况下这些颜色变化都是肉眼可见的。迄今为止，已被文献报道的实现力致变色现象的途径有两种：一种是外力的作用使得分子的化学结构发生改变，另一种是在外力的作用下改变物质的物理聚集状态。前一种是外力的作用使得材料分子发生了化学反应，即有旧键的断裂和新键的形成，从而导致发光颜色发生改变，后一种则是在外力的作用下，材料分子的分子间相互作用力、分子之间的堆积方式等发生了改变，最终使得发光颜色发生了变化。力致变色材料作为一种新型的刺激响应材料，与其相关的研究已经成为智能材料领域的一个十分重要的研究热点。基于力致变色材料开发的机械力传感器有望在人们日常生活当中用于压力传感。机械力刺激前后显著的颜色变化和高灵敏度对力致变色材料的实际应用来说具有非常重要的意义。四苯乙烯基团是一种很好的聚集诱导发光基团，基于四苯乙烯基团构筑具有力致变色性质的四苯乙烯衍生物有利于高效力致变色材料的获得。在不使用任何刺激的条件下能够自发恢复到最初发光颜色的自恢复力致变色材料具有非常大的应用前景，比如说自恢复力致变色材料可以被使用去实现动态随机存储设备。到目前为止，具有自恢复力致变色性质的化合物数量是非常有限的。因此，研发出具有自恢复性质的力致变色荧光材料是十分有必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一类新型的具有自恢复力致变色性质的含四苯乙烯基团的化合物、制备及应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

提供一种具有自恢复力致变色性质的含四苯乙烯基团的化合物，其具有式1、2或3所述的结构：

提供一种具有自恢复力致变色性质的含四苯乙烯基团的化合物的制备方法，包括以下步骤:

1)将二苯基甲烷在THF作溶剂，正丁基锂作强碱，氮气保护的条件下和4-溴二苯甲酮发生取代反应后加入对甲苯磺酸作酸，甲苯作溶剂，氮气保护的条件下发生消去反应，得到单溴取代的四苯乙烯衍生物1-1；

2)将步骤1)得到的单溴取代的四苯乙烯衍生物1-1在THF作溶剂，正丁基锂作强碱，氮气保护的条件下与硼酸三甲酯发生取代反应后经盐酸酸化制得硼酸化的四苯乙烯衍生物1-2；

3)将步骤2)得到的含硼酸化的四苯乙烯衍生物1-2在甲苯、乙醇和水作混合溶剂，碳酸钾作碱，四(三苯基磷)钯作催化剂，氮气保护的条件下分别与邻溴苯腈、间溴苯腈和对溴苯腈发生偶联反应得到相应的目标化合物1、2和3。

上述方案中，所述化合物1、2和3的制备方法具体包括以下步骤：

1)在氮气气氛条件下，将二苯基甲烷加入到已经排出空气的THF溶剂中，搅拌，加入正丁基锂和4-溴二苯甲酮，进行取代反应，反应结束后，将白色粗产品，对甲苯磺酸和已经排出空气的甲苯加入抽真空充N₂后的反应容器中，进行消去反应，反应结束后，后处理，得到白色固体产品1-1；