[发明专利]用于信息存储的二茂铁基偶氮苯基光电双响应聚合物材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于信息存储的二茂铁基偶氮苯基光电双响应聚合物材料及其制备方法。首先制备二茂铁甲酰氯，再利用二茂铁甲酰氯制备甲基丙烯酸二茂铁甲酰氧基乙酯单体，利用4‑氨基‑4’‑硝基偶氮苯制备甲基丙烯酸‑4’‑硝基偶氮苯胺单体；结合两种单体制备所述二茂铁基偶氮苯基光电双响应聚合物材料。本发明制备获得了用于信息存储特殊作用的光电双响应聚合物，材料热稳定性较好，刺激响应现象明显，光电响应检测方便。

技术领域

本发明涉及光电双响应聚合物材料制备领域，尤其涉及一种用于信息存储的二茂铁基偶氮苯基光电双响应聚合物材料及其制备方法。

背景技术

随着信息技术的快速发展，人们对高密度的信息存储材料的需求也与日俱增。二茂铁基团由于其优异的电化学氧化还原性、热稳定性和光稳定性，被广泛应用于电响应有机化合物信息存储材料。偶氮苯基团在不同的光源下，呈现不同的顺反异构现象，被广泛应用于光响应有机化合物信息存储材料。将二茂铁基团和偶氮苯基团结合起来，合成光电双响应的有机化合物材料，有望应用于高密度信息存储材料。各种二茂铁基偶氮苯基有机化合物材料的合成及研究各有特点，但不同程度上存在某一方面的缺点，如稳定性差，刺激响应不明显，检测方法复杂。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种用于信息存储的二茂铁基偶氮苯基光电双响应聚合物材料及其制备方法，材料热稳定性较好，刺激响应现象明显，光电响应检测方便。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

1)制备二茂铁甲酰氯；

2)制备甲基丙烯酸二茂铁甲酰氧基乙酯单体；

3)制备甲基丙烯酸-4’-硝基偶氮苯胺单体；

4)结合甲基丙烯酸二茂铁甲酰氧基乙酯单体和甲基丙烯酸-4’-硝基偶氮苯胺单体制备所述二茂铁基偶氮苯基光电双响应聚合物材料。

所述方法具体包括以下步骤：

1)在无水无氧的条件下，将二茂铁甲酸溶于经回流干燥的二氯甲烷溶剂中，吡啶做催化剂，草酰氯做酰氯化试剂，回流反应5h，真空抽除溶剂及过量的草酰氯，加石油醚(60-90℃)，回流2h，减压过滤，真空抽除石油醚，得到二茂铁甲酰氯；

2)向二茂铁甲酰氯中加入经回流干燥的四氢呋喃做溶剂，三乙胺为催化剂，缓慢滴加甲基丙烯酸羟乙酯，回流反应5h，减压过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，得到甲基丙烯酸二茂铁甲酰氧基乙酯的粗产物，依次用饱和Na₂CO₃溶液和去离子水洗涤三次并过滤，干燥后得到纯净的甲基丙烯酸二茂铁甲酰氧基乙酯单体；

3)在无水无氧的条件下，将4-氨基-4’-硝基偶氮苯溶于经回流干燥的二氯甲烷溶剂中，加入三乙胺做催化剂，在冰水浴下缓慢滴加甲基丙烯酰氯，常温反应10h，减压过滤，滤液旋蒸，得到甲基丙烯酸-4’-硝基偶氮苯胺的粗产物；然后依次用Na₂CO₃溶液和去离子水洗涤并进行三次，然后过滤干燥后得到纯净的甲基丙烯酸-4’-硝基偶氮苯胺单体；

4)将甲基丙烯酸二茂铁甲酰氧基乙酯单体和甲基丙烯酸-4’-硝基偶氮苯胺单体混合，以偶氮二异丁腈为引发剂，加入二甲基甲酰胺溶液，90℃反应12h；反应结束后，将反应液逐滴滴加至无水甲醇中沉淀，过滤获得滤饼的粗产物；然后用少量四氢呋喃溶解，再滴入无水甲醇中沉淀，反复进行溶解-沉淀操作 2-4次，所得滤饼干燥后即为所述的二茂铁基偶氮苯基光电双响应聚合物材料。

二茂铁基偶氮苯基光电双响应聚合物材料制备的具体反应式如下所示：