N-丙烯基螺恶嗪的合成与研究.pdf

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1、8工程塑料应用2010年，第38卷，第3期Ⅳ．丙烯基螺恶嗪的合成与研究安晶郑雪琴陆荣(盐城工学院材料学院，盐城224003)摘要以苯肼与甲基异丙基甲酮为原料，在浓硫酸催化下制得吲哚，并与相应的碘丙烯进行亲核取代反应生成中间体，然后中间体与l一亚硝基一蔡酚作用合成Ⅳ．丙烯基螺恶嗪光致变色化合物，并对其进行了核磁共振和傅立叶红外光谱表征，研究了光致变色性过程和原理。结果表明，采用吲哚与碘丙烯合成了含有双键的吲哚取代物。形成的双键有利于高聚物之间的聚合，提高了光致变色的稳定性，加强了光致变色的效果。Ⅳ_丙烯基螺恶嗪的分子结构中含有丙烯基双键和恶嗪环两类不同活性的反应官能团，无论作为高性能树脂

2、基体，还是作为其它高性能树脂基体的改性剂。都有广阔的应用前景。关键词光致变色丙烯基螺恶嗪合成有机光致变色材料是近年来新出现的一类分子纤维、玩具、油墨、防伪标识、遮光材料等方面具有广中含有光致变色官能团的新型功能材料。有机光致泛的应用潜力。变色材料由光致变色官能团和高分子链组成，官能笔者通过苯肼与甲基异丙基甲酮反应制得吲团的作用在于吸收光能后，自身结构发生变化的同哚，然后与碘丙烯反应得到的费尔碱，与萘酚反应，时，将光能传递给高分子链，从而引起高分子物理性合成了Ⅳ-丙烯基螺恶嗪光致变色化合物，并测试了能的变化。有机光致变色材料不仅具有光致变色其光致变色过程，研究了光致变色的机理。性，还具有

3、高分子的优异性能。1实验部分最早的光致变色现象是Fritsche于1867年观1．1主要原材料察到的，随后FerMear与Marckwold也观察到同样的甲基异丙基甲酮：化学纯，常压蒸馏，北京化工现象。光致变色现象H是指化合物A在受到一定厂；波长的光照射时，可进行特定的化学反应，获得产物苯肼：分析纯，减压蒸馏纯制(随蒸随用)，上海B，由于结构的改变导致其(可见部分)吸收光谱发试剂三厂；生明显的改变，从而发生颜色的变化。而在另一波碘丙烯、1一亚硝基-2一萘酚：分析纯，市售。长的光照射或热的作用下，又能恢复到原来的状态，1．2主要设备及仪器其典型的紫外一可见吸收光谱的光致变色反应原理恒温磁

4、力搅拌器：79—9型，乐成电器厂；可通过图1定性描述。超级恒温器：510型，上海市实验仪器厂；光电分光光度计：72型，上海分析仪器厂；核磁(HNMR)共振仪：RUKER—AV400型，美国RUKER公司；傅立叶红外光谱(FrIR)仪：FIF一40型，美国BAD公司；可见分光光度计：uV一1700型，日本岛津仪器hvl有限公司。A二二=^／△1．3试样制备1光致变色反应原理(1)吲哚的合成螺恶嗪类化合物是20世纪60年代以来，在螺以无水乙醇作溶剂，苯肼与甲基异丙基甲酮在吡喃基础上发展起来的又一类重要的有机光致变色催化剂浓硫酸的作用下，脱水去胺生成吲哚。其合材料。与螺吡喃相比，螺恶嗪类化合

5、物具有热稳成过程如下：定性高、抗疲劳性强等特点，因此在光信息记录、非线性光学材料、显示材料、生物探针、辐射防护、纺织收稿日期：2009-12—16安晶，等：Ⅳ．丙烯基螺恶嗪的合成与研究9表1N一丙烯基螺恶嗪的红外光谱的峰值一+CH3COCH(波数／cm目标产物3057苯环上的不饱和C—H伸缩振动吸收峰1604苯环体系c—c骨架伸缩振动吸收峰(2)Ⅳ-丙烯基碘化物的合成1576．1484芳环的c—c伸缩振动吸收峰以无水乙醇作溶剂，吲哚与碘丙烯反应可制得1248苯环上的C—H面外弯曲振动吸收峰1166稠环上C-O-C的伸缩振动吸收峰Ⅳ-丙烯基碘化物。由于吲哚上的氮原子存在亲核性748苯环上

6、的C—H面外弯曲振动吸收峰的孤对电子，从而可使吲哚在氮位上引入丙烯基。表2N-丙烯基螺恶嗪的核磁共振的峰逸值其合成过程如下：占目标产物1．37(3H，S)(cH3)CH，的质子信号3CH2~CHCH212．76(5H，S)N—cH2CH==CH2中cH2CH~--CH2上的质子信5．57—8．47(10H，m)萘环、苯环及c—N上的质子信号CH厂CH~--CH2蓝色。但在室温条件下，热消色作用对Ⅳ_丙烯基螺(3)Ⅳ_丙烯基．吲哚啉的合成恶嗪有色态的颜色影响很显著，为了消除热消色的无水乙醇作溶剂，肌丙烯基碘化物在催化剂三影响，使有色体稳定以便获得紫外一可见光谱，先用乙胺(TEA)的作用下

7、发生亲核取代反应生成Ⅳ．丙干冰将待测溶液连同比色皿一同冷却5min，降至烯基一吲哚啉。其合成过程如下：一90℃左右，这时Ⅳ．丙烯基螺恶嗪有色体的颜色变化时间很长，可以用分光光度计测取其光致变色性质。图2所示为一90℃时Ⅳ．丙烯基螺恶嗪的正己烷溶液的紫外一可见光谱谱图。(4)N-丙烯基螺恶嗪的合成Ⅳ．丙烯基吲哚啉与1一亚硝基_2一萘酚进行环化反应得到的产物用体积比1：1的乙醇、丙酮混合溶液溶解，得到褐色固体，干燥并反复重结晶，得到黑褐色晶体即为Ⅳ