偶氮光盤染料研究進(jìn)展

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1、進(jìn)展第46卷第7期2001年4月偶氮光盤染料研究進(jìn)展彭必先潘忠孝謝文委閻天堂(中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所,北京100101;中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系,合肥230026)由于信息儲(chǔ)存容量大和保存性好等優(yōu)點(diǎn),可錄型光盤(compactdisk-recordable,CD-R)已經(jīng)快速取代磁儲(chǔ)存媒體而成為主要的儲(chǔ)存介質(zhì).經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展,CD-R在全世界已經(jīng)形成了巨大產(chǎn)業(yè).1999年的年產(chǎn)量預(yù)計(jì)可達(dá)14億片.CD-R的產(chǎn)品在信息產(chǎn)業(yè)電子出版圖書情報(bào)辦公設(shè)備和信息儲(chǔ)存(工程醫(yī)院等)等部門得到了廣泛的應(yīng)用.染料是CD-R光盤記錄介質(zhì)的主要組成部分.染料性能的好壞對(duì)于整片CD-

2、R盤的質(zhì)量有極其重要的[1]影響.有關(guān)光盤染料的研究進(jìn)展,彭必先等人已做過(guò)介紹.CD-R光盤染料有3大類:花菁類酞菁類和偶[2]氮類.對(duì)于花菁和酞菁類染料,Komatsu等人已做過(guò)較多的介紹,而偶氮類則涉及甚少,偶氮染料在近5~6年以來(lái)得到了很快的發(fā)展,應(yīng)用上也取得了巨大成功.本文只對(duì)偶氮CD-R染料的發(fā)展概況進(jìn)行評(píng)述,以期促進(jìn)CD-R染料的進(jìn)一步的研究與發(fā)展.[2~14]1主要類型目前,能作為存儲(chǔ)介質(zhì)的偶氮染料,按是否與金屬絡(luò)合,可分為螯合類和非螯合類,其中非螯合類偶氮光盤染料又根據(jù)其所含偶氮基多少,可分為單偶氮類和多偶氮類.此外,偶氮聚合物類光盤染料由于其獨(dú)特的物

3、理和化學(xué)性質(zhì),也逐漸受到人們的廣泛關(guān)注.2合成[5]2.1單偶氮類光盤染料www.scichina.com萬(wàn)方數(shù)據(jù)529第46卷第7期2001年4月進(jìn)展3結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系根據(jù)偶氮染料分子中被嵌入的偶氮基團(tuán)N==N的數(shù)目,偶氮基團(tuán)兩邊所連接的A與B基團(tuán)的本性不同(AN==NB),可以在極大的光吸收范圍(紫-黃-綠-紅-紅外)內(nèi),調(diào)節(jié)偶氮染料的lmax(380~790nm).偶氮染料的這種調(diào)變余地相當(dāng)廣闊,也很有成效,而且沒(méi)有副作用.例如,不會(huì)帶來(lái)染料穩(wěn)定性的下降.此外,在一般情況下,AB.若A=(C6H5)2NC6H4CH==CHC6H4C4H6,而B(niǎo)為取代的苯酚及萘酚

4、基,即可調(diào)節(jié)lmax在508~554.5nm范圍內(nèi)變動(dòng).對(duì)于結(jié)構(gòu)為的偶氮染料,若改變R1,R2,R3,R4,則可使lmax在紅外區(qū)范圍(714~782nm)變動(dòng).4偶氮光盤染料在CD-R中應(yīng)用文獻(xiàn)[14]中記載了有4種雙偶氮染料的強(qiáng)化人工壽命實(shí)驗(yàn)的結(jié)果.經(jīng)l04lx鎢光20h照射,60,90%導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)不斷地向藍(lán)移,偶氮染料結(jié)構(gòu)的調(diào)相對(duì)顯度下,1500h的照射后,其反射率和載噪比均變,完全有可能生產(chǎn)出分別與紅外紅和綠色半導(dǎo)完好如初或變化很少,表明偶氮染料的穩(wěn)定性相當(dāng)好.不同結(jié)構(gòu)對(duì)Jitter值(信號(hào)的不穩(wěn)定性)亦有影響.體激光器的波長(zhǎng)相匹配的偶氮染料.除此之外,

5、在文獻(xiàn)[10]給出了偶氮金屬螯合光盤染料及其對(duì)照物(非CD-R上的實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行的大量實(shí)驗(yàn)表明:使用偶偶氮類)在光盤中記錄性能的比較(表1).其通式為氮染料的CD-R的保存期最長(zhǎng),在這方面連酞菁也望塵莫及,更不用說(shuō)花菁了.在應(yīng)用基礎(chǔ)方面,偶氮染料研究開(kāi)發(fā)的范圍(不同類型和同一類型不同結(jié)構(gòu)等)都有了一定的廣度和深度,為構(gòu)效關(guān)系的判斷與預(yù)測(cè)提供了相當(dāng)多的素材,特別是在金屬螯合類偶氮染料方面.國(guó)際上一些大的公司在此類光盤染料的合成性能研究與應(yīng)用方面,都投入了不少研究力量,這些工作表明了偶氮染料大有后來(lái)居上之勢(shì).在存儲(chǔ)機(jī)理方面也進(jìn)行了初步的探討,一些基本的結(jié)構(gòu)與性能M為二價(jià)金

6、屬離子.(吸收范圍最大吸收波長(zhǎng)信噪比溶解性摩爾從表1可以看出,偶氮類光盤染料具有較高的記消光系數(shù)等)之間關(guān)系的規(guī)律性也初見(jiàn)端倪,所有這錄準(zhǔn)確性,較低的Jitter值.些方面都代表了偶氮類光盤染料發(fā)展的主流.5回顧與展望但是,通過(guò)評(píng)述也可以看到:偶氮CD-R染料的上面,對(duì)偶氮類光盤染料的基本類型合成結(jié)研究還處在初創(chuàng)時(shí)期,作為功能性染料,還遠(yuǎn)不為花構(gòu)與性能以及在CD-R中應(yīng)用狀況等方面進(jìn)行了評(píng)述.菁和酞菁CD-R染料那樣成熟.偶氮染料的穩(wěn)定性很從中可以看出:偶氮光盤染料在整個(gè)光盤染料中占有高,但偶氮染料的光記錄的靈敏度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上花菁,非常重要的地位,并由于對(duì)環(huán)境具有高穩(wěn)

7、定性和合成這可能是影響偶氮染料實(shí)際應(yīng)用(特別是高倍率紀(jì)錄相對(duì)簡(jiǎn)便等一些優(yōu)點(diǎn)而逐漸引起人們的廣泛關(guān)注.從范圍應(yīng)用)的主要障礙.因此,深入地開(kāi)展偶氮染料的發(fā)表的論文可以看出:隨著偶氮染料的結(jié)構(gòu)由單偶最大吸收峰(含摩爾消光系數(shù))與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系的研氮多偶氮以及金屬螯合型多偶氮染料的過(guò)渡(表1),究工作,建立CD-R偶氮染料分子的數(shù)據(jù)吸收峰可以在相當(dāng)廣的范圍內(nèi)變化,覆蓋了綠區(qū)紅區(qū)和近紅外區(qū).因此,可以認(rèn)為,隨著半530萬(wàn)方數(shù)據(jù)www.scichina.com評(píng)述第46卷第7期2001年4月磁共振成像造影劑的研究進(jìn)展*鄢國(guó)平卓仁禧(教育部生物醫(yī)用高分子材料開(kāi)放