开关型光致变色联苯型α-氰基二苯乙烯基化合物的合成主要通过以下步骤实现:
步骤1:将烷基酰氯或卤代烷基酰氯溶于溶剂中,再将化合物与缚酸剂加至溶剂中混合.常用的烷基酰氯为己酰氯或月桂酰氯,卤代烷基酰氯为6-溴己酰氯.溶剂可选择DCM,DMF或THF,使用前需进行干燥处理以避免酰氯与水反应.
步骤2:将上述溶液滴加至混合物中,搅拌反应至无剩余固体.反应结束后,通过水洗,干燥和纯化得到目标化合物.纯化过程使用硅胶柱色谱,洗脱溶剂为CH2Cl2与石油醚的混合溶剂.
关键中间体化合物C1和C2的合成:通过SuzukI偶联反应,将4-溴苯乙腈与4-羟基苯硼酸反应生成化合物C1;将4-溴苯甲醛与4-羟基苯硼酸反应生成化合物C2.随后,通过醛基与氰基的缩合反应生成联苯型α-氰基二苯乙烯基化合物.
化合物在不同状态下的荧光性质表现出显著差异:
晶体状态:在365nm紫外光辐照1小时后,荧光光谱和核磁氢谱均未发生变化,表明晶体状态下化合物不发生光致变色反应.
无定形状态:辐照10分钟后,荧光颜色由绿色变为蓝色,核磁氢谱显示新的特征峰,表明发生了[2+2]环加成反应,产物为化合物1-dImer,产率高达96%.
液晶状态:在加热至160℃后,辐照30分钟可获得与无定形状态相似的光致变色效果,产率为89%.
此外,通过254nm紫外光辐照或加热至200℃,可实现化合物1-dImer的逆反应,使其恢复为原化合物1.