金属络合偶氮类光盘染料的合成与性能研究

摘要

本文设计合成了一类新型的以6-硝基苯并噻唑环为重氮组分，偶氮基邻位为磺酰氨基的偶氮类金属络合物的光盘存储材料，化合物的结构通过MS、FT-IR、<'1>H NMR 验证结构正确。 讨论了偶氮染料的结构和紫外吸收光谱的关系。在偶氮染料偶合组分中引入不同的供电子基团，由于不同取代基对电子云的推拉作用，π电子云产生不同程度的偏移、极化，从而改变了偶氮染料的最大吸收波长。所设计的偶氮染料，杂环上和偶氮基团中的氮原子和金属离子配位形成环状结构，并且偶氮基的邻位为磺酰氨基，能够与金属离子形成分子内盐，增加了偶合组分的供电子能力，使π-π*跃迁能级差大大减小，从而偶氮染料的金属络合物的吸收峰与偶氮染料本身相比发生了红移。红移的幅度与金属络合物分子内盐的离解程度有关。所合成的金属络合偶氮染料除5-azo-M外，其它染料的金属络合物光谱性质与现行的采用激光波长为 650 nm 的 DVD-R 半导体激光器相匹配，摩尔消光系数(s)>5×10<'4>，其中 1-azo-M、2-azo-M 和 3-azo-M 的摩尔消光系数(ε)大于 10<'5>。 通过示差热量热扫描(DSC)-热失重分析(TG)曲线分析了偶氮类金属络合物的热稳定性，其中偶氮染料金属络合物 2-azo-Ni 和 2-azo-Co 的热失重曲线较为陡峭，失重范围分别为 310～360 ℃和250～320℃，分别在318.80℃和308.50℃处给出尖锐的分解放热峰，具有适当的热稳定性，能够满足对光存储材料的热稳定性的要求，有望应用与DVD-R 光盘存储材料。

目录

文摘

英文文摘

声明

引 言

1文献综述

1.1光盘存储技术的发展概况

1.2光盘结构

1.3光盘的分类

1.3.1 CD-R光盘

1.3.2 DVD-R光盘

1.3.3蓝光系列(HD-DVD、SHD-DVD)

1.4光盘存储的机理

1.5光盘染料的研究进展

1.5.1对高密度可录光盘染料的基本要求

1.5.2光盘染料的分类

1.6偶氮染料的研究进展

1.6.1偶氮染料的主要类型

1.6.2偶氮染料的光热特性

1.6.3偶氮染料作为高密度光盘存储材料的研究

1.6.4偶氮染料作为可擦重写光盘记录材料的研究

1.7本文的研究思想

2实验部分

2.1主要试剂及规格

2.2主要仪器及型号

2.3合成路线

2.3.1偶氮类化合物的一般合成路线

2.3.2目标化合物的合成路线

2.4合成方法

2.4.1化合物1a的合成

2.4.2化合物1b的合成

2.4.3化合物1c的合成

2.4.4化合物1d的合成

2.4.5化合物1e的合成

2.4.6偶氮染料1-azo的合成

2.4.7偶氮染料金属络合物1-azo-M的合成

2.4.8化合物2a的合成

2.4.9化合物2b的合成

2.4.10化合物2c的合成

2.4.11偶氮染料2-azo的合成

2.4.12偶氮染料金属络合物2-azo-M的合成

2.4.13 3-azo-M及其中间体的合成

2.4.14化合物4a的合成

2.4.15偶氮染料4-azo及其金属络合物4-azo-M的合成

2.4.16偶氮染料5-azo的合成

2.4.17偶氮染料金属络合物5-azo-M的合成

3结果与讨论

3.1化合物的合成讨论

3.1.1酰化剂的选择

3.1.2重氮化条件的选择

3.2化合物的结构表征

3.2.1含有氨基的化合物的结构表征

3.2.2含有磺酰氨基的化合物的结构表征

3.2.3偶氮染料的结构表征

3.3金属络合偶氮染料的光谱性质分析

3.4金属络合偶氮染料的热稳定性研究

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢