[发明专利]一种超支化改性偶氮苯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料合成领域，涉及一种超支化改性偶氮苯及其制备方法。

背景技术

偶氮苯是一种具有典型发色团的化合物，并且可以随着外界条件的改变而发生构象变化。偶氮生色团在光的作用下会发生可逆顺反异构反应，给聚合物材料带来诸如光致二向色性、光致相变以及光致分子质量迁移等特性，可用于光开关、光存储、电光调制器和集成光电子学材料等。由于其潜在的应用价值，大量有关把偶氮苯引入到高分子链的研究工作相继开展，并取得了良好的实验和应用效果。偶氮聚合物材料作为重要的光信息功能材料得到了广泛关注。

最早报道的含偶氮苯生色团高分子光开关材料是将偶氮苯生色团化合物掺入普通高分子内形成的掺杂体。但是，在掺杂体系中，当偶氮苯的掺杂浓度较高时体系容易产生相分离，降低了体系的稳定性，而将偶氮苯生色团通过化学键键连到高分子上则可以克服这一缺点。近年，聚合物光开关材料成为研究的热点。近几年国内外学者展开对偶氮苯大量研究的结果表明，偶氮苯类高分子的多官能团化、多功能化有待进一步改善，以满足现代工业对功能材料的需求。因此，偶氮苯的改性成为偶氮苯研发的重要内容。

在本发明做出之前，中国发明专利（CN101225504B）公开了一种2,2′-二氯氢化偶氮苯的制备方法，其在β-环糊精存在下，将2-氯硝基苯与氢氧化钠直接在水溶液中加热反应，再经简单后处理得到产品2,2′-二氯氢化偶氮苯。

中国发明专利（CN1810771A）公开了一种新型偶氮苯类化合物的合成方法。它以资质的不对称氢化偶氮苯为原料，以K₃Fe(CN)₆/NaOH为氧化剂，以CH₂Cl₂为溶剂，通过氧化脱氢合成了一系列的新型偶氮苯类化合物。

中国发明专利（CN1680288A）公开了一种新型含偶氮苯的末端炔类化合物，其分子式中含有末端乙炔基和偶氮苯基团。

中国发明专利（CN87100778A）公开了一种偶氮二苯胺黄色分散染料，合成的染料结构为4-（2,4-二硝基）苯亚胺-4′-羟基偶氮苯，该染料具有优异的各项坚牢度和染色性能，色光鲜艳，有很高的上色率。

由上述现有技术可以看到，目前的偶氮苯改性技术基本只能在链式高分子中引入偶氮苯类基团，而难以采用简单易行且高效的制备方法，在基本保持偶氮苯原有良好的光致变色的基础上，同时引入大量的活性反应基团。因此，研制超支化改性偶氮苯具有重要的意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种超支化改性偶氮苯。

本发明的另一目的是提供该超支化改性偶氮苯的制备方法。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

(1)取含环氧基的三烷氧基硅烷、含乙烯基的三烷氧基硅烷及无水乙醇，混合搅拌，N₂保护下升温至40-70℃，回流冷凝，逐滴加入蒸馏水，并加入氢氧化钠控制体系pH为9-11，高速搅拌保温2-5小时，反应结束后，减压蒸馏，得到混合水解超支化体系，其中含环氧基的三烷氧基硅烷：含乙烯基的三烷氧基硅烷：无水乙醇：蒸馏水=（20～30）g：（15～25）g：（40～60）mL：（4～6）g；

(2)取混合水解超支化体系，并加入无水乙醇，搅拌形成均匀的溶液，逐滴加入溶有偶氮苯的无水乙醇溶液，40-70℃下反应10-72小时，待反应结束后，将反应液减压蒸馏，得到超支化改性偶氮苯；其中所述的溶有偶氮苯的无水乙醇溶液中偶氮苯的浓度为0.025g/mL～0.125g/mL；混合水解超支化体系：无水乙醇：溶有偶氮苯的无水乙醇溶液=（8-14）g：（22-32）mL：（12-20）mL。

其中，所述的含环氧基的三烷氧基硅烷选自3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷烷基)乙基三乙氧基硅烷中的任意一种或多种的组合；所述的含乙烯基的三烷氧基硅烷选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种的组合。

所述的混合水解超支化体系主要包含含环氧基的三烷氧基硅烷与含乙烯基的三烷氧基硅烷混合水解的产物。

所述的偶氮苯选自4-氨基偶氮苯、对氨基偶氮苯、对称二苯基偶氮羰酰肼中的任意一种或多种的组合。

本发明所述的超支化改性偶氮苯的制备方法，包含如下步骤：