本站原创词： 合成；螺吡喃；光致变色
中图分类号：O641.37文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）08-0315-02
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光致变色是新型的功能。在的波长和强度的光作用下分子结构会发生变化，以而导致其对光的吸收峰值即颜色的相应转变，且转变一般是可逆的。光致变色特点，人类已经对光致变色的探讨越来越深入。光制安全、光信息存储、光计算器等[3]的已经了全世界的，并具有良好的市场和使用价值。
合成了新型光致变色，其变色原理，并不同的光照时间、浓度、温度等因素对光致变色的变色性能的影响了探讨和浅析。
1实验浅析
1.1 实验设备与仪器介绍实验中运用到668型真空干燥箱、循环水式多用真空泵、T-100型托盘天平、79-9型恒温磁力搅拌器、510型超级恒温器、烧杯、试管等试验设备；Perbin-ZLmen580G型傅立叶红外光谱仪、PerKinElmer Lambda25型紫外-光谱仪、HNMR谱由JEOL公司，Unity-400核磁共振仪、X-4数字显微熔点测定仪、PE-2400型元素浅析仪等。
1.2 中间体的合成
1.2.1 合成中间体5-氯水杨醛（见图1）将30g（0.8mol）氢氧化钠用286ml水溶解，升温至40℃，加入12.9g对氯苯酚，使之完全溶解，称量146ml氯仿放入并搅拌均匀，升温回流6小时，反应完全，等其冷却至室温，将其倒入1000ml的烧杯中，并加入3mol/L的稀盐酸至PH=2，抽滤后分离取有机层，蒸掉溶剂，得紫红色液体，并析出少量黑色物质，层析法，浅晶体8.62g。、1.2.2 吲哚的合成[4] （见图2）向微对氯苯肼盐酸盐中加入异丙基甲酮和45mL无水乙醇，在1h内滴入浓硫酸溶液15mL，在75℃油浴反应50-3]ord:spirooxazine；photochromic；compoundt and its result weangchun,130012,china)ine]h后冷至室温，加入NaOH溶液至碱性，然后萃取，干燥12小时。过虑，常压下蒸除吲哚化合物。
1.2.3 碘化物中间体的合成（见图3）称取与吲哚的摩尔量1:1的CH3I，量取40mL无水乙醇加入，在80℃油浴反应3h。先冷却结晶，然后乙醇重结晶，制得碘化物中间体。mp.194-195℃，产率32.8％，灰白色晶体。
1.3 3,3-二-N--5-氯-6，-氯-8，-硝基苯并螺吡喃的合成（见图4）向100mL三口烧瓶中加入5-氯-3-硝基水杨醛0.01mol（2.02g），30mL无水乙醇，1.0mL三乙胺加热至回流。在30min内慢慢滴加入2,3,3-三-N--5-氯-3H吲哚碘化物的无水乙醇溶液3.5g，在80℃下反应2h，抽滤后取滤液，再蒸发溶剂，以无水溶解所得固体，无水硫酸镁干燥，放置14小时后过滤，再结晶，所得粗品经过柱层析，得纯品晶体。产率：44.7%熔点141-143℃，元素浅析，C19H16O3N2Cl2(式量391)：实测值（计算值），w/％：C58.29（58.31），H4.11（4.09），N
7.14（16）。化学反应式如图4。
2中间体和产物的结构表征2.1 中间体的红外核磁数据剖析
5-硝基水杨醛的IR(KBr)ν(cm-1)：3467,3040,1659,1658,1541,1364,1320,901,672。
R=H的IR(KBr)ν(cm-1)：
3015,2970,2839,1698,1376,777；1HNMR(CDCl3)：1.60（s,6H,3-CH3），3.10(t,3H,-C-CH3)，
4.66(m,2H,N-CH2-),7.58(m,4H,Ar-H)。
R=Cl的IR(KBr)ν(cm-1)：3859,2975,2830,1605,1461,1601,1264,887,880；1HNMR(CDCl3)：
1.61(t,3H,N-C-CH3)1.67(s,6H,3-CH3),3.16(s,3H,2-CH3),
4.74(m,2H,N-CH2),7.25,7.78(m,3H,Ar-H)
2.2 螺吡喃的红外核磁数据剖析
IR(KBr)ν(cm-1)：3072,28697,2642,2737,1543,1569,1543,13126,1254,1057,736,816
1HNMR(CDCl3):
1.18(s,3H,3-CH3),30(s,3H,3-CH3),65(t,3H,
-CH3),3.20-3.30(m,2H,N-CH2-),
5.85(s,1H,H-C=),85(s,1H,=C-H),
6.55,7.25(m,4H,Ar-H)7.99(m,3H,Ar-H)。
3光致变色性质[7]讨论3.1 光致变色原理由两个芳杂环组成的螺吡喃化合物通常是SP3杂化的螺碳原子衔接而组成的一类化合物。其结构如图5所示。Ar1和Ar2是芳环或芳杂环，Ar1为吲哚环的螺吡喃化合物是探讨的，常称为吲哚啉螺吡喃。
这类螺环化合物一般在分子中二个环系结构之间发生电子跃迁。，数螺吡喃在紫外光谱区发生吸收，一般在200nm~400nm范围内，不呈现颜色。当用紫外光照时，螺碳原子与氧原子单键会产生断裂，分子由闭环体变为开环结构，变成共轭系统，光区内出现吸收现象，波长也发生很大的红移，吸收波长出现在500-600nm范围内，呈现颜色。其断键后的分子通常称为开环体或呈色体。在光或热的作用下，呈色体发生关环反应返回到闭合环体，形成可逆的光致变色循环系统。
3.2 吸光度与照射时间的联系配制化合物的丙酮溶液，浓度为1.0×10-4mol/L。量取十份放进无光区，取当一份放入紫外分光光度计中，在先不用紫外光照射的条件下测定其吸收光谱，其在410nm到700nm之间吸收很小，几乎不有着开环体。然后依次取出另外九份，用紫外光照射不间，紫外分光光度计地测它们的紫外吸收光谱，将的数据绘图如图6所示。
以图6中清晰，化合物光照时间的加长，吸光度在400nm到700nm之间渐渐变大，而用紫外光照射240s后，曲线的斜率下降，趋近于一条直线。这化合物的开环体和闭环体达到了平衡，不管增加多久的照射时间，吸光度将不会增加了。