專利名稱：一種制備羅丹明熒光染料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)激光染料的制備方法，尤其是涉及一種制備羅丹明熒光染料的方法。
背景技術(shù)：
熒光染料是指染料在吸收了可見(jiàn)光或者是紫外光后，能夠把吸收的光線轉(zhuǎn)化成波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見(jiàn)熒光發(fā)射出來(lái)，呈現(xiàn)閃亮的鮮艷顏色。目前應(yīng)用廣泛的熒光染料大致可以分為以下幾種類型萘酰亞胺類、咕噸類、菁染料、BODIPY類、方酸類、茈類及酞菁類等。隨著科技的進(jìn)步，熒光染料作為功能性色素已廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，如印染、化學(xué)分析、生物化學(xué)、生物學(xué)、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化、染料激光器、液晶顯示、熱敏壓敏計(jì)以及信息存儲(chǔ)等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。因此開發(fā)利用具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的各種功能性色素分子已成為當(dāng)前倍受關(guān)注的研究課題。作為咕噸類熒光染料的代表化合物，相比于其他的熒光染料，羅丹明類熒光染料具有光穩(wěn)定性好、對(duì)PH不敏感、較寬的波長(zhǎng)范圍、剛性結(jié)構(gòu)、熒光強(qiáng)烈、熒光量子效率高等特點(diǎn)，因此其在有機(jī)染料工程應(yīng)用領(lǐng)域中占有極其重要的位置。有關(guān)羅丹明類熒光染料的合成、離子化、結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性的分析等方面的報(bào)道已有很多，甚至部分產(chǎn)品都已經(jīng)工業(yè)化，如羅丹明B、羅丹明6G、羅丹明101、羅丹明123等。他們的熒光發(fā)射峰值主要分布于 500 650nm，幾乎覆蓋國(guó)民生活的所需求的大部分波長(zhǎng)。尤其是高的熒光量子效率和非常穩(wěn)定的光譜性能，使得羅丹明類的染料不僅僅是作為熒光染料應(yīng)用，還可以應(yīng)用于國(guó)防軍事工業(yè)——作為一種優(yōu)秀的激光染料?？紤]到在這些特殊應(yīng)用領(lǐng)域的需求，本專利所關(guān)注的主要是熒光反射峰值位于 600nm以上的一類羅丹明類的染料。而能滿足這一要求的并且商業(yè)化的羅丹明類染料僅僅只有羅丹明101 (596nm，乙醇)及其衍生物，但依然高昂的價(jià)格限制了它在工程應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。除此之外，文獻(xiàn)研究報(bào)道中也很少有報(bào)道過(guò)滿足熒光峰值在600nm以上的紅光或近紅外的羅丹明染料，僅有的一些被報(bào)道過(guò)的染料的合成都較為復(fù)雜，尤其是合成所需的中間體難于獲得，因此多數(shù)停留于實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模制備的水平上。而本專利介紹了一種可以簡(jiǎn)單、高效、經(jīng)濟(jì)的方法，通過(guò)一些廉價(jià)易得的原料一步合成中間體，進(jìn)而可以制備一系列具有豐富結(jié)構(gòu)的羅丹明激光染料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種合成步驟簡(jiǎn)單方便，因此可以很容易地實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)的、制備羅丹明熒光染料的方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)—種制備羅丹明熒光染料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)中間體制備間氨基酚和2-9倍摩爾當(dāng)量的酮，采用Lewis酸作為催化劑，控制反應(yīng)溫度在50-120°C，反應(yīng)時(shí)間為M-40小時(shí)得到中間體；
(2)羅丹明的制備將得到的中間體，2-4倍摩爾當(dāng)量鄰苯二甲酸酐和催化劑于 165°C反應(yīng)6小時(shí)以上，鄰苯二甲酸酐的加入量為中間體摩爾當(dāng)量的2-4倍，得到羅丹明粗品。(3)粗品提純將得到的羅丹明粗品溶解、析出，用水洗滌去除催化劑，獲得的固體反復(fù)用醇溶解，并在水中析出，最后于乙醇中，控制溫度為15-40°C重結(jié)晶獲得高純度的綠色的羅丹明熒光晶體，即為產(chǎn)品。步驟(1)中所述的酮選自丙酮、丁酮、戊酮、環(huán)戊酮或環(huán)己酮。步驟(1)中所述的Lewis酸為甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸鐿、^F5或?qū)妆交撬幔?Lewis酸的用量為酮的重量的1^-3 ^步驟O)中所述的催化劑為磷酸、60wt%的硫酸或氯化鋅，催化劑的用量為中間體的重量的0. 5 5倍。步驟(3)中所述的醇為甲醇、乙醇或異丙醇。步驟(3)中所述的羅丹明熒光晶體的結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種制備羅丹明熒光染料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)中間體制備間氨基酚和2-9倍摩爾當(dāng)量的酮，采用Lewis酸作為催化劑，控制反應(yīng)溫度在50-120°C，反應(yīng)時(shí)間為M-40小時(shí)得到中間體；(2)羅丹明的制備將得到的中間體，2-4倍摩爾當(dāng)量鄰苯二甲酸酐和催化劑于165°C 反應(yīng)6小時(shí)以上，鄰苯二甲酸酐的加入量為中間體摩爾當(dāng)量的2-4倍，得到羅丹明粗品；(3)粗品提純將得到的羅丹明粗品溶解、析出，用水洗滌去除催化劑，獲得的固體反復(fù)用醇溶解，并在水中析出，最后于乙醇中，控制溫度為15-40°C重結(jié)晶獲得高純度的綠色的羅丹明熒光晶體，即為產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備羅丹明熒光染料的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的酮選自丙酮、丁酮、戊酮、環(huán)戊酮或環(huán)己酮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備羅丹明熒光染料的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的Lewis酸為甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸鐿、SbF5或?qū)妆交撬?，Lewis酸的用量為酮的重量的_3%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備羅丹明熒光染料的方法，其特征在于，步驟( 中所述的催化劑為磷酸、60wt%的硫酸或氯化鋅，催化劑的用量為中間體的重量的0. 5 5倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備羅丹明熒光染料的方法，其特征在于，步驟C3)中所述的醇為甲醇、乙醇或異丙醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備羅丹明熒光染料的方法，其特征在于，步驟C3)中所述的羅丹明熒光晶體的結(jié)構(gòu)式為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備羅丹明熒光染料的方法，將一系列不同的酮和間氨基酚通過(guò)簡(jiǎn)單的一步反應(yīng)合成不同結(jié)構(gòu)的中間體，然后對(duì)應(yīng)地合成一系列不同結(jié)構(gòu)的羅丹明染料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明使用的原料廉價(jià)易得，合成步驟簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，因此，很容易實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。合成一系列羅丹明熒光染料的熒光發(fā)射波長(zhǎng)均可以達(dá)到600nm以上，可用于激光，電致發(fā)光，熒光傳感器等多個(gè)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C09K11/06GK102337041SQ201110201709
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者常順周, 張志忠, 張薇, 張金龍, 田寶柱, 田志丹, 陳日升, 黃偉 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué), 核工業(yè)理化工程研究院