其他类型的近红外吸收剂
日期：2019-04-08 17:26
在发展近红外吸收剂的过程中,大的共轭有机化合物占有相当大的比例,面的八类所谈的只是一些常见的类型,还有其他一些特殊结构的化合物。
化合物(28)是一种含18个x电子的轮烯,Amx=768nm。这类大环合成较难,环体系再增大λm也难以达到800m,且吸收强度低。化合物(29)是非芳香型平面化合物中的一种,Am=900~1500mm。吸收强度不大,且在500~600mm有相当强的吸收。化合物(30)是一类交叉共轭型化合物,,在五元环上有吸电基团时有明显芳香化合物的特征,近红外吸收光谱随着溶剂极性增大而明显紫移,如在二氯甲烷中λm为840m,而在二甲基亚砜中仅为672nm。化合物(31)是一类芴类无机离子型染料, Nakatsu等1990年首次合成出该类染料中第一例入m=1056nm的近红外吸收染料。但是该类染料热稳定性不佳,难在有机基材中均匀分散。化合物是一类平面环烯化合物,分子内电子受体和电子供体以共价键相连,产生一个电荷转移吸收谱带,使其在近红外光区具有一个宽带吸收,但强度不大。这些化合物具有正向溶致变色效应,在正己烷中Amax=827nm,而在二甲基亚砜中Amax=1094mm。在极性较小的溶剂中,它们多是以供电化合物与受电化合物相互作用,形成电子供体受体复合物,由于复合物中分子内弱电荷转移吸收带的存在,使其在可见光区有相当的吸收,颜色一般较深。化合物3是一类介于卟啉和酞菁之间的具有强近红外吸收的化合物——四吡嗪并紫菜嗪,吸收光谱带类似于酞菁化合物,具有落于紫外的」Soret带和落于可见/近红外的Q带,Q带的λm一般为630~740nm。该类化合物的合成及分离方便,多数的熔点在400℃以上,具有优良的热稳定性,在非质子传递溶剂中具有良好的溶解性能,但其λm可调节范围窄。化合物4是类五氮齿类卟啉配合物,具有22个x电子,能同中心离子形成共平面大环化合物。较酞菁的18个π电子增加了四个,吸收谱带分为 Soret带和Q带。Q带通常出现在750nm以上(754~803nm),较卟啉类化合物红移100~200nm,;强度增加近两倍,但要使其λmx达900nm以上很困难。该类化合物的光热稳定性好,与有机溶剂和高分子材料有较好的相容性,在光电功能材料方面表现出多种潜在的应用前景。
综上所述,近红外吸收染料的研究是一个十分活跃的领域。目前,大量有近红外吸收的有机化合物不断涌现,但归纳起来能引起因电子激发而产生近红外吸收的生色基团可大致分为两类:无环的近红外生色基团(如多次甲基菁、双硫烯配体等)和有共轭环的近红外生色基团(如轮烯、卟啉、酞菁、方酸菁等)。自Piccard预测并证实近红外染料以来,所发现或合成的绝大多数近红外生色团都可归属于上述两类中的一种。这些染料可应用于增感材料、疾病治疗、液晶材料、激光印刷系统、激光防护、激光隐身等。在具体应用于近红外激光防护和激光隐身材料方面时,两者对于近红外染料的需求又有所不同。激光防护侧重于特定波长的强吸收及可见光区较高的视透性;而激光隐身主要侧重于对激光器工作波长附近有强吸收低反射,或者能改变入射激光的频率。基于近红外吸收染料在民用及军事领域的广泛应用,世界各军事强国十分注重这方面的研究。
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