兰州化物所制备出含偶氮苯基团的光响应离子液体

2010-10-25 17:01 来源: 中国科学院
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  中国科学院兰州化学物理研究所绿色化学研究发展中心绿色催化课题组近年来开展了功能化离子液体的制备方法研究,成功制备出含偶氮苯基团的光响应离子液体,并于近日获得国家发明专利(一种光响应的离子液体及其制备方法,专利号:ZL200710307474.0)。

  该课题组在有机溶剂中将4-(n-溴代烷氧基)偶氮苯与烷基咪唑避光进行反应,经减压蒸馏除去有机溶剂、洗涤、干燥后得到纯的Br-为阴离子的咪唑盐。再将该咪唑盐与含目标阴离子的无机或有机盐于室温下避光反应1—2小时,经过滤、滤液浓缩、干燥处理后得到纯的含目标阴离子的离子液体。该离子液体含有光响应的偶氮苯基团,在溶液和纯液态情况下均可保持良好的光致变色(异构)性能,在紫外光和可见光的交替作用下能实现离子液体物理化学性质的调变,如紫外可见吸收光谱、荧光发射光谱和电导率的可逆变化。

  该系列离子液体作为一种特殊的光致变色(异构)导电材料,可以用作信息存储材料、光开关、光学器件材料和光敏感材料等。将光致变色基团与离子液体结合,得到了兼具离子液体和光致变色官能团双重性质的光响应离子液体,拓宽了离子液体的应用范围。

  室温离子液体是指由有机阳离子和有机或无机阴离子构成的在室温或近于室温下呈液态的有机盐。与固态离子化合物相比较,它是液态的;与传统的液态有机物相比较,它是离子的。因而,相比于其它固体或液体材料,离子液体具有蒸气压极低、低熔点、宽液程、强的静电场、宽的电化学窗口、高的热稳定性、选择性溶解力等独特的物理化学性质。同时,可以根据需要选择特定的阴阳离子和特殊的官能团,设计出具有特殊物理化学性质的离子液体,使其作为介质和功能材料在不同领域中应用成为可能。

光响应离子液体结构通式

  其中: R1,R2,R3,R4,R5为氢、C1-C4的直链或支链烷烃、烷氧基、氟、氯、溴或硝基,R1,R2,R3,R4,R5可以相同也可以不同;R6为C1-C18的直链烷基;n代表1-12的整数;X-为溴离子、四氟硼酸根、六氟磷酸根、硫酸根、硫酸氢根、磷酸二氢根、磷酸根、硝酸根、高氯酸根、对甲苯磺酸根、苯甲酸根、醋酸根、三氟醋酸根、三氟甲烷磺酸根、双(全氟烷基磺酰基)亚氨基负离子、四氰基硼酸根、二亚硝基胺根、二氰基胺根、三氰基甲烷根、硫氰酸根、硒氰酸根、糖精酸根中的一种。

离子液体的光致变色(异构)反应原理