一种化学发光组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种化学发光组合物。本发明专利技术所提供的化学发光组合物，它包括双草酸酯、荧光剂和过氧化氢，其中，荧光剂是具有式Ⅰ结构的化合物，式中Ｒ↓［１］及Ｒ↓［２］选自氢，取代或非取代的：烷基、芳香基、稠环芳烃、炔基、烯基；Ｒ↓［３］、Ｒ↓［４］、Ｒ↓［５］及Ｒ↓［６］选自氢，卤素，取代或非取代的：烷基、烷氧基、芳香基、芳氧基；ｎ＝１、２或３。本发明专利技术的化学发光组合物可以产生强烈的化学发光，波长范围在５５０－６５０ｎｍ，发光持续时间长达０．１－４８小时，当然如同其它的化学发光体系一样：通常发光越亮发光时间就越短，反之则发光时间越长。这样的化学发光可以广泛应用于信号、装饰物品、饰品的生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化学发光组合物。
技术介绍
美国专利US4678608、US3749679、US3755233等详细描述了产生化学发光的原理和技术。在诸如过氧化氢活化剂的液相中，通过使荧光剂和双草酸酯发生反应产生化学发光。一般情况下，荧光剂用于改进发射光的特性，双草酸酯通常指一类通式为 的化合物，其中R通常是取代的苯基等，美国专利US3749679中详细介绍了双草酸酯的制备及其使用方法。目前，已有许多荧光剂用于与双草酸酯及过氧化氢发生反应产生化学发光，如蒽、二萘嵌苯、罗丹明B、9，10-双苯基蒽、9，10-双苯基乙炔基蒽、5，12-双苯基乙炔基并四苯、并五苯和6，13-双苯基乙炔基并五苯、二羰酰胺二萘嵌苯及其衍生物等。但是，其中有些荧光剂化合物在发光反应中是不稳定的，应用它们产生的化学发光持续时间太短，而且一些荧光剂化合物合成非常复杂而且昂贵。喹吖啶酮及其衍生物作为颜料早在几十年前就被广泛制造和应用，有很多喹吖啶酮衍生物的合成方法在早期的文献或专利中被阐述。美国专利US5593788和US5725651描述了以N-烷基取代的喹吖啶酮衍生物的合成制备方法，刘佩华、田禾从另一种合成路线合成制备了N-烷基化的烷氧基取代的喹吖啶酮衍生物(可溶性喹吖啶酮类化合物的合成，化学通报，2001，01011)。2，9，3，10，4，11，1，8位带有取代基的取代喹吖啶酮，可由被卤素或烷基或醚类取代的苯胺与丁二酰丁二酸二甲酯反应获得。N，N’取代芳基或稠环芳基的喹吖啶酮，可以应用相应的碘代芳香基在碱性环境下由铜及钯的催化剂催化与相应的喹吖啶酮反应制备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种发光稳定、持续时间长的化学发光组合物。本专利技术所提供的化学发光组合物，它包括双草酸酯、荧光剂和过氧化氢，其中，荧光剂是具有式I结构的化合物， 式I式中R1及R2选自氢，取代或非取代的烷基、芳香基、稠环芳烃、炔基、烯基；R3、R4、R5及R6选自氢，卤素，取代或非取代的烷基、烷氧基、芳香基、芳氧基；n＝1、2或3。上述各组分的配比，以可以产生可见光为准。当所述式I化合物中R1及R2选自氢，取代或非取代的烷基；R3、R4、R5、R6选自氢，取代或非取代的碳原子数为4-18的烷氧基时，在本专利技术的化学发光组合物中有较好的溶解度，其中R1和R2，以及R3、R4、R5和R6可以相同也可以不同。当所述式I化合物中R1及R2选自氢，取代或非取代的烷基；R3、R4、R5、R6选自氢，取代或非取代的取代或非取代的碳原子数为4-18的烷基时，在本专利技术的化学发光组合物中有较好的发光稳定性，其中R1和R2，R3、R4、R5、R6可以相同也可以不同。其中优选的化合物为R1及R2相同，为碳原子数为4-8的烷基；R5为碳原子数为1-4的烷基；R3、R4、R6为氢的式I化合物。当所述式I化合物中R1及R2选取代的烷基时，烷基的取代基可以是苯基，即R1及R2可以是相应烷基的卞基；R3、R4、R5、R6选自氢，取代或非取代的烷基，烷氧基，芳香基、芳氧基，其中R1和R2，以及R3、R4、R5和R6可以相同也可以不同。其中优选的化合物可以是R1及R2是相同的，为卞甲基，R5是碳原子数为1-4的烷基，R3、R4、R6为氢的式I化合物。当所述式I化合物中的取代基为下述形式时，可以得到偏黄绿色的化学发光组合物R1和R2是碳链取代或非取代的苯基或萘基或苯乙炔基，所述取代苯基或萘基或苯乙炔基的碳链的碳原子数从1到12；R3、R4、R5、R6是氢、烷氧基或碳链取代或非取代的苯氧基，所述取代苯氧基的碳链的碳原子数从1到12；其中，优选的取代苯氧基的碳链是叔丁基，最优选的是对叔丁基。改变式I化合物中苯环数(n)也可以有效的改变所对应的化合物作为荧光剂产生的光的波长，随着中间位置苯环数的增加其荧光剂的共轭体系增大，其化学发光的发光波长也越长。当苯环数n为2或3时，所得的化学发光组合物可以产生620-650nm的红色光。本专利技术中，双草酸酯的选择是广泛的，例如双(2，4，5-三氯-6-羰戊氧基苯基)草酸酯、双(2，4，5-三氯-6-羰异戊氧基苯基)草酸酯、双(2，4，5-三氯-6-羰丁氧基苯基)草酸酯、双(2，4，6-三氯苯基)草酸酯等均可，其中以双(2，4，5-三氯-6-羰戊氧基苯基)草酸酯为优选。双草酸酯的溶剂可采用酯、芳香族衍生物或氯化烃等等，邻苯二甲酸酯类是最多被应用的，优选为邻苯二甲酸二丁酯。双草酸酯与荧光剂化合物的摩尔比一般为20-200∶1；式I化合物在双草酸酯的溶剂中通常占重量百分比为0.001-0.35％，其中优选的是0.03-0.2％。过氧化氢在本专利技术中起氧化剂的作用，用来与双草酸酯反应，过氧化氢可以直接加入，也可以是来自其它“过氧化物”的水解，过氧化氢通常溶解在有机溶剂中。所述的有机溶剂通常包括酯、醇及水杨酸盐，其中优选的酯为邻苯二甲酸二甲酯；优选的醇为叔丁醇；优选的水杨酸盐为水杨酸钠，它起催化剂的作用，用来调节化学发光的反应强度。通常称含有过氧化氢的组份为活化剂或氧化液，过氧化氢在活化剂这一组分占总重量的1-5％。本专利技术的化学发光组合物的制备方法一般是将含有双草酸酯的溶剂与荧光剂混合，然后再与活化剂混合，即可产生可见光。在储存等惰态时，活化剂和溶有荧光剂与双草酸酯的溶剂应独立包装，使用时混合。混合时含有双草酸酯与荧光剂的溶剂与活化剂之间的体积比在1∶5至5∶1之间，优选为2∶1至3∶1。由于分子间强烈的N-H…O型氢键作用使喹吖啶酮难溶于有机溶剂，影响了其在化学发光溶液中的溶解度，因此应用纯的喹吖啶酮或简单的取代喹吖啶酮衍生物如2，9-二甲基喹吖啶酮等为化学发光荧光剂时，只能得到较暗的发光效果。本专利技术的实验证明，以取代或未取代的喹吖啶酮及其衍生物为荧光剂可以和双草酸酯及过氧化氢发生反应产生化学发光。同时发现改变喹吖啶酮的取代基可以增加喹吖啶酮在化学发光溶剂中的溶解度，改善发光效果，增大发光强度；通过改变喹吖啶酮的取代基(结构)或其中间结构的苯环数或通过增加喹吖啶酮在化学发光溶液中的用量使化学发光发生红移等，都可以改变化学发光的波长，波长范围约为550nm-650nm。N-烷基化的喹吖啶酮在化学发光溶液中的溶解性在一定程度上有所改善，进一步在喹吖啶酮的其它位置进行烷氧基化或苯醚化则得到了一类具有良好溶解性和强烈荧光的化合物，使化学发光强度大大增加。值得一提的是，在N，N’上取代基为碳原子数为4-8的烷基时，如在2，9位取代基为甲基时，可以得到比取代醚基光稳定性更好的荧光剂，虽然略微损失了其溶解度；而且，随着2，9位取代基团的碳链改变，所对应的化合物作为荧光剂在化学发光中所产生的光的波长也相应改变，例如当上述化合物的2，9位的甲基改变为叔丁基时，所产生的光的波长会降低。通常在N-烷基化的喹吖啶酮合成的过程中单N取代化合物和N，N’双取代的化合物是共存的，图1为N，N’-二丁基-2，9-二甲基喹吖啶酮的制备粗品作为荧光剂的发光光谱图。其中图的X轴为波长(单位nm)、Y轴为光辐照度(单位uW/cm^2*1nm)，由图可见，该发光光谱有一长波长，和一短波长的双峰，说明其中混杂有少量N-丁基2，9-二甲基喹吖啶酮。单N取代喹吖啶酮化合物作为化学发光荧光剂有着优秀的发光稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学发光组合物，它包括双草酸酯、荧光剂和过氧化氢，其特征在于：所述荧光剂是具有式Ⅰ结构的化合物，＊＊＊式Ⅰ式中Ｒ↓［１］及Ｒ↓［２］选自氢，取代或非取代的：烷基、芳香基、稠环芳烃、炔基、烯基；Ｒ↓［３］、Ｒ↓［４］、 Ｒ↓［５］及Ｒ↓［６］选自氢，卤素，取代或非取代的：烷基、烷氧基、芳香基、芳氧基；ｎ＝１、２或３。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金朝阳，
申请(专利权)人：金朝阳，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]