一种金属螯合物及其制备方法

专利名称：一种金属螯合物及其制备方法技术领域：本发明涉及光盘，为记录/读出波长为650nm一次记录型数字光盘提供一种记录层材料，特别是一种2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的金属螯合物及其制备方法。本发明的染料尤其适合作为记录/读出波长为650nm一次记录型数字光盘的记录层材料。为了提高光盘存储密度，必须缩短伺服道间距和记录点长度。在远场记录中，记录点的尺寸与激光工作波长λ成正比。所以要缩短记录点长度，就要减小激光波长。如果将可录光盘记录激光的波长从780～800nm(CD系列)缩短到650nm，单面存储容量(5英寸)将达到4.7GB。寻找性能良好、成本较低的高密度可录光盘存储介质一直是近几年光盘存储技术的的研究热点。目前开发出的可用于工作波长为650nm的光盘记录材料主要有以下几种 (1)专利[1.中国专利，申请号01105622.3；2.U.S.Patent No.5900348；3.U.S.Patent No.5958087]公开的花菁染料，适合作DVD-R的记录层材料。但是这类三甲川花菁染料光、热稳定不好，存储寿命短。(2)专利[1.日本专利，特开平5-222301；2.日本专利，特开平8-300814；3.中国专利，申请号01123734.1]公开的酞菁染料，也适合作DVD-R的记录层材料。但是这类染料制备工艺烦琐，反应条件苛刻，产物提纯困难，收率低，最终产品成本很高。染料分解温度也高，气化分解困难，灵敏度低。而且在醇类和醚类溶剂中溶解度低，不易旋涂制膜。(3)在先技术[王双青，沈淑引，许慧君，等。感光科学与光科学，1999，17(4)，338～342]提供的偶氮染料在红外波段(780nm)有适当强度的吸收，适合作CD-R的记录介质，而不宜作为记录/读出波长为650nm的记录介质。专利[EP 0844243]提供的偶氮染料适合作记录波长为650nm的记录介质。但存在的问题是重氮组分为复杂的杂环化合物，制备烦琐。在制备偶合组分时要用到三氟烷基磺酸酐，这种原料价格昂贵，最终产品成本很高，不利于实用化。由于上述缺点，导致了现有技术难于实用化。这类金属螯合物的具体制备方法描述如下①将4，5位带有取代基R1和R2的2-氨基噻唑(用A代表4，5位带有取代基R1和R2的2-氨基噻唑)溶于强酸性溶液中，强酸性溶液与A的重量之比为25∶1，在0℃条件下，加入亚硝酸钠，亚硝酸钠与A的摩尔之比为1.05∶1，反应2小时，得到重氮化溶液。②将3-二乙氨基苯酚(用B代表3-二乙氨基苯酚)溶解于甲醇中，B与A的摩尔之比为1.1∶1，甲醇与B的重量之比为20∶1，再加入作为催化剂的乙酸钠(乙酸钠的重量为B的3～4倍)，在0℃条件下，将第①所得重氮化溶液加入到该甲醇溶液中，反应6小时。从反应液中滤出结晶体，洗涤，干燥，得到2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物。③将2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物(用C代表2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物)溶于四氢呋喃，四氢呋喃与C的重量之比为30∶1，j将乙酸镍(或乙酸锌，或乙酸铜、或乙酸钴)加入到四氢呋喃溶液中，乙酸镍(或乙酸锌，或乙酸铜、或乙酸钴)与C的摩尔之比为3∶4，反应10小时，从反应液中滤出结晶体，洗涤，干燥，得到2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的金属螯合物。所述的强酸性溶液为重量百分比浓度为85％磷酸或重量百分比浓度为37％盐酸；所述的催化剂为乙酸钠；所述的乙酸镍可用乙酸锌、或乙酸铜、或乙酸钴代替，得到相应的2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的锌(或铜、或钴)螯合物。本发明提供的这类金属螯合物可以作为工作波长为650nm一次记录型光盘的记录层材料。本发明的技术效果如下本发明的金属螯合物染料，薄膜的吸收峰在450～610nm之间，在四氟丙醇中的溶解度大于5％(质量体积比)，适宜于旋涂法成膜。该染料有很好的热分解特性，分解温度(在270～340℃之间)合适，热分解曲线陡峭，有利于形成规整的记录点。该类染料有优良的光热稳定性，保证了光盘具有长寿命。本发明金属螯合物染料所采用的原料价格便宜，合成步骤少，反应条件易于控制，操作简单，产率高，产品成本低，市场前景广阔。此项技术具有明显的先进性。质谱m/z＝637 二[2-(4，5-二甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合铜，收率为82.0％，质谱m/z＝670。二[2-(4，5-二甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合钴，收率为81.5％，质谱m/z＝665。二[2-(4-乙基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合铜，收率为85.0％，质谱m/z＝670。二[2-(4-乙基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合钴，收率为83.5％，质谱m/z＝665。二[2-(4-乙基-5-甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合锌，收率为86.0％，质谱m/z＝700。二[2-(4-乙基-5-甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合铜，收率为78.5％，质谱m/z＝698。二[2-(4-乙基-5-甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合钴，收率为81.5％，质谱m/z＝693。二[2-(4-正丙基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合铜，收率为82.0％，质谱m/z＝698。二[2-(4-正丙基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合钴，收率为83.5％，质谱m/z＝693。将实施例1中的4-甲基-2-氨基噻唑换成4-正丁基2-氨基噻唑，其它步骤与实施例1相同，得到二[2-(4-正丁基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚]合镍。染料收率为78.0％。质谱m/z＝693 二[2-(4-正丁基-5-甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合铜，收率为75.5％，质谱m/z＝726。二[2-(4-正丁基-5-甲基-2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)-苯酚]合钴，收率为71.5％，质谱m/z＝722。本发明提供的一类上述分子结构的金属螯合物染料，薄膜的吸收峰在450～610nm之间。该染料有很好的热分解特性，分解温度(在270～340℃之间)合适，热分解曲线陡峭，有利于形成规整的记录点。本发明的染料尤其适合作为记录/读出波长为650nm一次记录型数字光盘的记录层材料。权利要求1.一种2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的金属螯合物，其特征在于其分子结构式如下 其中C、N、S分别代表碳、氮和硫；R1和R2代表氢、或甲基、或乙基、或丙基、或丁基的1至5个碳原子的烷基基团；R1和R2可以相同，也可以不同，但R1和R2不同时是氢；M2+代表二价金属离子Ni2+，或Zn2+，或Cu2+，或Co2+。2.根据权利要求1所述的2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的金属螯合物的制备方法，其特征在于包括下列步骤①将4，5位带有取代基R1和R2的2-氨基噻唑(用A代表4，5位带有取代基R1和R2的2-氨基噻唑)溶于强酸性溶液中，强酸性溶液与A的重量之比为25∶1，在0℃条件下，加入亚硝酸钠，亚硝酸钠与A的摩尔之比为1.05∶1，反应2小时，得到重氮化溶液；②将3-二乙氨基苯酚(用B代表3-二乙氨基苯酚)溶解于甲醇中，B与A的摩尔比为1.1∶1，甲醇与B的重量之比为20∶1，再加入作为催化剂的乙酸钠，乙酸钠与B的重量之比为3～4∶1，在0℃条件下，将第①步所得的重氮化溶液加入到该甲醇溶液中，反应6小时，从反应液中滤出结晶体，洗涤，干燥，得到2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物；③将2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物(用C代表2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物)溶于四氢呋喃，四氢呋喃与C的重量之比为30∶1，再将乙酸镍加入到四氢呋喃溶液中，乙酸镍与C的摩尔之比为3∶4，反应10小时，从反应液中滤出结晶体，洗涤，干燥，得到2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的镍螯合物。3.根据权利要求2所述的金属螯合物的制备方法，其特征在于所述的强酸性溶液为重量百分比浓度为85％磷酸或重量百分比浓度为37％盐酸。4.根据权利要求2所述的金属螯合物的制备方法，其特征在于所述的催化剂为乙酸钠。5.根据权利要求2所述的金属螯合物的制备方法，其特征在于所述的乙酸镍可用乙酸锌、或乙酸铜、或乙酸钴代替，得到相应的2-(2-噻唑基偶氮)-5-(N，N-二乙基)苯酚衍生物的锌(或铜、或钴)螯合物。全文摘要一种金属螯合物及其制备方法，特别是一种2－(2－噻唑基偶氮)－5－(N，N－二乙基)苯酚衍生物金属螯合物及制备法，该金属螯合物的分子结构式如下本发明的金属螯合物薄膜的吸收峰在450～610nm之间，分解温度在270～340℃之间，热分解曲线陡峭，有优良的光热稳定性。本发明的金属螯合物合成步骤少，反应条件易于控制，操作简单，产率高，成本低，适宜实用化。本发明的染料尤其适合作为记录/读出波长为650nm的一次记录型数字光盘的记录层材料。文档编号C07F1/00GK1435414SQ0311559公开日2003年8月13日 申请日期2003年2月28日 优先权日2003年2月28日发明者魏斌, 吴谊群, 顾冬红, 干福熹 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所