[发明专利]一种新型光致变色偶氮苯类化合物及其合成方法

摘要

本发明涉及一种具有光致变色特性的新型化合物N‑[4‑[2‑(4‑甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]‑2‑硝基苯胺及其合成方法。所述方法涉及重氮偶联反应和芳香胺与芳香卤化物的偶联反应，本发明中的芳香胺与芳香卤化物的偶联反应条件十分简单，仅需加入等摩尔质量的碱金属氟化物于反应液中，130℃回流3h即可，无需对溶剂进行无水无氧处理，也无需在氮气或氩气气氛下反应，无副反应产生，产物后处理简单，转化率较高，所得目标产物产率为48‑74%，且本发明采用的设备相对简单，成本低廉，具有显著地经济效益和环保效益。克服了传统的芳香胺与芳香卤化物的偶联反应常常在高温、需要无机碱、无水无氧惰性气氛的条件下才能进行，反应时间长、且副反应多，产率低的缺点。

主权项

一种具有光致变色特性的偶氮苯类化合物的合成方法，其特征在于：所述化合物化学名称为N‑[4‑[(4‑甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]‑2‑硝基苯胺，分子式为：C19H16N4O3，分子量为：348.36，所述化合物具有如下的结构式4：所述方法包括通过下述步骤(1)获得化合物2水溶液的步骤，通过步骤(1)～(2)获得化合物3的步骤，通过步骤(1)～(3)获得化合物4的步骤，所述合成方法的具体步骤如下：(1)向三颈烧瓶中加入化合物1，质量百分数为36％的盐酸，去离子水，搅拌使其完全溶解，得到均匀混合液；在搅拌条件下向所述混合液中逐滴加入质量百分数为10％的NaNO2溶液，0～5℃条件下搅拌反应0.5～2h，得到化合物2水溶液；所述化合物1与HCl、NaNO2的摩尔比为1：3：1.1，所述去离子水与盐酸的体积比为5～10：1，所述化合物1、化合物2分别具有如下的结构式：(2)向另一三颈烧瓶中加入苯胺，质量百分数为36％的盐酸，去离子水，搅拌使其充分溶解，得到苯胺与盐酸的耦合液；将步骤(1)所得的化合物2水溶液缓慢滴加至所述耦合液中，搅拌反应1～3h，控制温度为0～5℃，1～3h后，停止反应，向反应液中加入浓度为1～2mol·L‑1的氨水，调节溶液pH＝7～8，得到黄色的浑浊液，抽滤，得粗产物，粗产物采用柱层析分离，以乙酸乙酯和石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，其中，所述苯胺与HCl、化合物2、氨水的摩尔比分别为1：1：1：1，得到纯净的化合物3；所述化合物3具有如下的结构式：(3)向单口圆底烧瓶中加入化合物3，2‑硝基氯苯，碱金属氟化物，溶剂N,N‑二甲基甲酰胺，130℃条件下回流3h，所述化合物3与所述2‑硝基氯苯的摩尔比为1：1～5，所述化合物3与碱金属氟化物中氟离子的摩尔比为1：1，反应结束，过滤除去催化剂，滤液转移至分液漏斗，加入乙酸乙酯、饱和食盐水以除去溶剂N,N‑二甲基甲酰胺，如此反复洗涤2～3次，分出有机层，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产品，所述粗产品采用柱层析分离，以乙酸乙酯与石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，得到上述所述化合物4，即纯净的N‑[4‑[(4‑甲氧基苯基)二氮烯基]苯基]‑2‑硝基苯胺。