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1、8工程塑料應(yīng)用2010年，第38卷，第3期Ⅳ．丙烯基螺惡嗪的合成與研究安晶鄭雪琴陸榮(鹽城工學(xué)院材料學(xué)院，鹽城224003)摘要以苯肼與甲基異丙基甲酮為原料，在濃硫酸催化下制得吲哚，并與相應(yīng)的碘丙烯進(jìn)行親核取代反應(yīng)生成中間體，然后中間體與l一亞硝基一蔡酚作用合成Ⅳ．丙烯基螺惡嗪光致變色化合物，并對(duì)其進(jìn)行了核磁共振和傅立葉紅外光譜表征，研究了光致變色性過程和原理。結(jié)果表明，采用吲哚與碘丙烯合成了含有雙鍵的吲哚取代物。形成的雙鍵有利于高聚物之間的聚合，提高了光致變色的穩(wěn)定性，加強(qiáng)了光致變色的效果。Ⅳ_丙烯基螺惡嗪的分子結(jié)構(gòu)中含有丙烯基雙鍵和惡嗪環(huán)兩類不同活性的反應(yīng)官能團(tuán)，無論作為高性能樹脂
2、基體，還是作為其它高性能樹脂基體的改性劑。都有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞光致變色丙烯基螺惡嗪合成有機(jī)光致變色材料是近年來新出現(xiàn)的一類分子纖維、玩具、油墨、防偽標(biāo)識(shí)、遮光材料等方面具有廣中含有光致變色官能團(tuán)的新型功能材料。有機(jī)光致泛的應(yīng)用潛力。變色材料由光致變色官能團(tuán)和高分子鏈組成，官能筆者通過苯肼與甲基異丙基甲酮反應(yīng)制得吲團(tuán)的作用在于吸收光能后，自身結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的同哚，然后與碘丙烯反應(yīng)得到的費(fèi)爾堿，與萘酚反應(yīng)，時(shí)，將光能傳遞給高分子鏈，從而引起高分子物理性合成了Ⅳ-丙烯基螺惡嗪光致變色化合物，并測(cè)試了能的變化。有機(jī)光致變色材料不僅具有光致變色其光致變色過程，研究了光致變色的機(jī)理。性，還具有
3、高分子的優(yōu)異性能。1實(shí)驗(yàn)部分最早的光致變色現(xiàn)象是Fritsche于1867年觀1．1主要原材料察到的，隨后FerMear與Marckwold也觀察到同樣的甲基異丙基甲酮：化學(xué)純，常壓蒸餾，北京化工現(xiàn)象。光致變色現(xiàn)象H是指化合物A在受到一定廠；波長(zhǎng)的光照射時(shí)，可進(jìn)行特定的化學(xué)反應(yīng)，獲得產(chǎn)物苯肼：分析純，減壓蒸餾純制(隨蒸隨用)，上海B，由于結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致其(可見部分)吸收光譜發(fā)試劑三廠；生明顯的改變，從而發(fā)生顏色的變化。而在另一波碘丙烯、1一亞硝基-2一萘酚：分析純，市售。長(zhǎng)的光照射或熱的作用下，又能恢復(fù)到原來的狀態(tài)，1．2主要設(shè)備及儀器其典型的紫外一可見吸收光譜的光致變色反應(yīng)原理恒溫磁
4、力攪拌器：79—9型，樂成電器廠；可通過圖1定性描述。超級(jí)恒溫器：510型，上海市實(shí)驗(yàn)儀器廠；光電分光光度計(jì)：72型，上海分析儀器廠；核磁(HNMR)共振儀：RUKER—AV400型，美國RUKER公司；傅立葉紅外光譜(FrIR)儀：FIF一40型，美國BAD公司；可見分光光度計(jì)：uV一1700型，日本島津儀器hvl有限公司。A二二=^／△1．3試樣制備1光致變色反應(yīng)原理(1)吲哚的合成螺惡嗪類化合物是20世紀(jì)60年代以來，在螺以無水乙醇作溶劑，苯肼與甲基異丙基甲酮在吡喃基礎(chǔ)上發(fā)展起來的又一類重要的有機(jī)光致變色催化劑濃硫酸的作用下，脫水去胺生成吲哚。其合材料。與螺吡喃相比，螺惡嗪類化合
5、物具有熱穩(wěn)成過程如下：定性高、抗疲勞性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此在光信息記錄、非線性光學(xué)材料、顯示材料、生物探針、輻射防護(hù)、紡織收稿日期：2009-12—16安晶，等：Ⅳ．丙烯基螺惡嗪的合成與研究9表1N一丙烯基螺惡嗪的紅外光譜的峰值一+CH3COCH(波數(shù)／cm目標(biāo)產(chǎn)物3057苯環(huán)上的不飽和C—H伸縮振動(dòng)吸收峰1604苯環(huán)體系c—c骨架伸縮振動(dòng)吸收峰(2)Ⅳ-丙烯基碘化物的合成1576．1484芳環(huán)的c—c伸縮振動(dòng)吸收峰以無水乙醇作溶劑，吲哚與碘丙烯反應(yīng)可制得1248苯環(huán)上的C—H面外彎曲振動(dòng)吸收峰1166稠環(huán)上C-O-C的伸縮振動(dòng)吸收峰Ⅳ-丙烯基碘化物。由于吲哚上的氮原子存在親核性748苯環(huán)上
6、的C—H面外彎曲振動(dòng)吸收峰的孤對(duì)電子，從而可使吲哚在氮位上引入丙烯基。表2N-丙烯基螺惡嗪的核磁共振的峰逸值其合成過程如下：占目標(biāo)產(chǎn)物1．37(3H，S)(cH3)CH，的質(zhì)子信號(hào)3CH2~CHCH212．76(5H，S)N—cH2CH==CH2中cH2CH~--CH2上的質(zhì)子信5．57—8．47(10H，m)萘環(huán)、苯環(huán)及c—N上的質(zhì)子信號(hào)CH廠CH~--CH2藍(lán)色。但在室溫條件下，熱消色作用對(duì)Ⅳ_丙烯基螺(3)Ⅳ_丙烯基．吲哚啉的合成惡嗪有色態(tài)的顏色影響很顯著，為了消除熱消色的無水乙醇作溶劑，肌丙烯基碘化物在催化劑三影響，使有色體穩(wěn)定以便獲得紫外一可見光譜，先用乙胺(TEA)的作用下
7、發(fā)生親核取代反應(yīng)生成Ⅳ．丙干冰將待測(cè)溶液連同比色皿一同冷卻5min，降至烯基一吲哚啉。其合成過程如下：一90℃左右，這時(shí)Ⅳ．丙烯基螺惡嗪有色體的顏色變化時(shí)間很長(zhǎng)，可以用分光光度計(jì)測(cè)取其光致變色性質(zhì)。圖2所示為一90℃時(shí)Ⅳ．丙烯基螺惡嗪的正己烷溶液的紫外一可見光譜譜圖。(4)N-丙烯基螺惡嗪的合成Ⅳ．丙烯基吲哚啉與1一亞硝基_2一萘酚進(jìn)行環(huán)化反應(yīng)得到的產(chǎn)物用體積比1：1的乙醇、丙酮混合溶液溶解，得到褐色固體，干燥并反復(fù)重結(jié)晶，得到黑褐色晶體即為Ⅳ
