类等几种[19,20],它们有望作为下一代光学记录介质,虽然目前为止,最常研究的光学记录介 质依然是锑、锗等无机金属材料,但是它们的获取成本较高、在空气中稳定性较差、毒性较 大,80 年代后研究人员越来越注意有机光敏材料的研究,相对于无机金属材料,它们获取途 径较多、稳定性好、毒性较低、灵敏性较高。1995 年,Berg 等人成功制造出了具有信息储存 功能的偶氮苯高分子聚合物,其所储存的信息经过了两年半的时间仍然能够存在,而且拥有 较好抗疲劳性和反复擦写性,这也充分证明了偶氮苯化合物材料能够在信息储存方面大放光 彩的可能性[21]。
(3)光致取向
偶氮苯化合物的光致取向是指聚合物中的偶氮苯生色团,在平面偏振光的照射下,会由 各向同性转变为各向异性,这种性质让一些偶氮苯聚合物薄膜材料在偏振激光的照射下,在 表面会产生高低起伏的光栅(Surface Relief Grating),研究表明,光栅的响应速度及光栅的衍 射效率受到这种聚合物薄膜的偶氮苯生色团的结构的影响[22]。
(4)光致相分离 偶氮苯的光致相分离是将偶氮苯聚合物接枝在一些固体材料表面上,由于偶氮苯化合物的光致异构,通过光照可以改变这种材料表面的亲疏水性,来实现其在固液两相的分离。这在光开关、细胞识别、催化剂等方面有广阔的应用前景。Lim、Han 等人将含氟的偶氮苯聚合 物从表面一层一层地接枝在一起,得到了可以通过光照实现超级亲水与超级疏水相互转变的 材料[23],魏炎虎等人将偶氮苯化合物接枝在金纳米粒子上,通过光来控制金纳米粒子的合并 与拆分,可以用来作为催化开关。
(5)光致相转移 偶氮苯化合物的光致相转移是指通过光照来改变偶氮苯化合物的极性,来实现其在水油两相中转移,可以利用这一点来实现一些催化剂的回收利用。杨洋等人制备了以偶氮苯化合物为壳,催化剂分子为核的一种催化材料,可以实现催化剂在紫外光与可见光的照射下从水/DMF 体系中分离,然后再回收利用[24]。
1。3 偶氮苯类化合物的合成方法
偶氮苯类化合物的合成方法主要有重氮化-偶合反应、硝基化合物还原法、苯胺类化合物 的氨基氧化法、固相合成法、取代肼氧化法等几种[25]。
1。3。1 重氮化-偶合反应
重氮化-偶合反应是合成偶氮苯最为常用的方法之一,其步骤分为重氮化反应与偶合反应 两步,重氮化反应是指通过芳香族伯胺在强酸性条件下和亚硝酸反应生成重氮盐,由于亚硝 酸不稳定极易发生分解,所以需要在低温条件下反应(0-5℃),用易于保存的亚硝酸钠代替 直接反应的亚硝酸参与反应。例如以苯胺原料,反应过程如下:
图 1。2 苯胺的重氮化反应
苯胺重氮化的机理为:
NH2 + O N L NH2 N O + L
图 1。2 重氮化反应的机理
偶合反应是指重氮盐与活泼的芳环进行取代反应发生缩合,从而用-N=N-键将两个芳环 连在一起生成偶氮苯化合物,如下图所示:
G = -OH , -NH2 等
图 1。3 重氮苯的偶合反应
通过重氮化-偶合反应制备偶氮苯化合物的过程简便快速,是在实验室制备偶氮苯化合物
比较好的一种方法,但是由于传统的重氮化-偶合法工艺技术落后,容易污染环境的缺点,工 业生产正逐步淘汰使用这种方法。
1。3。2 硝基化合物还原法