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合成席夫碱类光致变色有机化合物

2023-12-21李金洲耿嘉浩刘聪达李继龙

山西化工 2023年10期
关键词:化学实验

李金洲,耿嘉浩,刘聪达,李继龙

(沈阳理工大学环境与化学工程学院,辽宁 沈阳 110158)

0 引言

光致变色指的是一个化合物A,在特定波长的光照射之下进行特定的化学反应或物理效应,并最终生成产物B,因为结构上出现变化使得其吸收光谱的颜色出现变化,而在另外一个波长的光照射或者是热的作用之下,产物B 又可以恢复到原来的形式[1]。

光致变色现象为现代生活提供崭新的色彩,将相应的化合物引入到包装装潢、玩具制造、油墨生产、液晶显示等新领域内;会有极其广阔的发展前景。目前,有机光致变色化合物可分为螺吡喃类、螺噁嗪类、偶氮苯类、二芳基乙烯类、俘精酸酐类、席夫碱类。

本实验将简易合成席夫碱类2-(2,4-二硝基苄基)吡啶,结合光致变色原理,用环氧树脂做成形态各异会变色的物品,例如变色的眼镜、变色小熊、变色花朵等。本实验试剂仪器简单、成本低廉、操作紧凑、现象明显,有着较强的趣味性,不仅可以帮助学生提高知识水平和专业素养,还可以激发学生对于专业的热爱。让公众领略化学与艺术的完美融合,让参与者真切感悟到生活中的化学现象。

1 实验部分

1.1 实验原理

1)2-苄基吡啶溶液在100 ℃下水浴加热,与硝酸发生硝化反应,2 个硝基基团取代氢,得到2-(2,4-二硝基苄基)吡啶。吡啶化合物直接硝化,亲电试剂主要进攻N 的间位,反应条件强烈,但硝化产率很低[1],收率仅在40%~50%。

2)用氢氧化钠溶液除去溶液中的硝酸和硫酸,反应方程式见式(1)、式(2):

3)2-(2,4-二硝基苄基)吡啶变色主要是由于紫外线照射下,分子结构变化,发生了分子内的质子迁移,使其从黄色变为蓝色,数小时后能恢复原状。……

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