專利名稱：光盤記錄介質及其合成方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光盤記錄介質，特別是一種用于藍光可錄式超分辨近場結構的光盤 記錄介質及其合成方法，本發(fā)明的化合物尤其適合作為記錄/讀出波長為350 450nm 的藍光可錄式超分辨近場結構光盤記錄層介質。
背景技術：
隨著計算機和互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，管理數(shù)據(jù)和大容量數(shù)據(jù)存儲的需求呈指數(shù)連 續(xù)增長，從而對高密度大容量光盤的需要也越來越迫切。提高光盤密度和容量的最 直接的方法是縮小單個記錄點的尺寸。在遠場記錄中，記錄點的尺寸決定于聚焦光 的衍射極限。聚焦光斑的直徑與光波長成正比。要縮短記錄點的尺寸，就要減小激 光波長。記錄激光的波長正從現(xiàn)在使用的780 800nm(CD系列，5英寸單面存儲容 量為0.65Gb)縮短到635 650nm(DVD系列，5英寸單面存儲容量為4. 7Gb)，再到 350 450nm (BD系列，5英寸單面存儲容量可達25 27Gb)，單純依靠減小激光波 長的方法已經(jīng)難以進一步提高存儲密度。突破光學衍射極限是當前光盤存儲技術發(fā) 展的主要方向之一。
超分辨近場結構(Super-RENS)技術(參見Appl. Phys. Lett. 73 (1998) 2078)是
近年來發(fā)展起來的一種突破了傳統(tǒng)光存儲對衍射極限的限制的技術。近場距離是通 過掩膜層和記錄層之間的隔離層來控制，機械破壞很小，沒有污染并且具有很高的 記錄速度，被認為是最有效的近場光學記錄之一。目前超分辨近場結構光盤研究較 多的是相變光盤、磁光光盤和只讀式光盤，所用的記錄材料為無機材料，由于無機 材料需要使用磁控濺射成膜，工藝復雜，成膜成本較高。目前對以有機材料作為記 錄層的可錄式超分辨近場結構光盤研究很少。與無機材料相比，有機材料具有成膜 簡單(采用旋涂方法)，靈敏度高，環(huán)境污染小，抗磁能力強，結構易于調整等一系 列優(yōu)點， 一直以來倍受矚目。目前在可錄型CD和DVD中實用化的記錄層材料均為有 機染料存儲材料，主要有花菁、金屬偶氮和酞菁染料等，雖然花菁染料具有較高的 吸收率、反射率和載噪比，但是其光穩(wěn)定性差，易被單線態(tài)氧所氧化；酞菁染料具 有高的共軛結構、較好的熱和化學穩(wěn)定性以及良好的光學性質，但是其反射率較低，寫入功率高；偶氮染料具有良好的光學性能、熱穩(wěn)定性、溶解性和制備方法簡單等 優(yōu)點，特別是偶氮類染料具有短的吸收波長，有望作為高密度光存儲介質，已經(jīng)用 于藍光可錄式光盤(WO2007042409, WO2007020191，CN200580026498)中。但超 分辨近場結構可錄式光盤的結構和BD-R光盤結構不同，原先用于BD-R的記錄介 質有可能并不適合用作可錄超分辨近場結構的記錄介質。適合于可錄超分辨近場結 構的記錄介質，必需選擇一種最大吸收波長滿足要求，適當?shù)墓鉄岱€(wěn)定性染料，這 種染料具有較高的熱分解溫度，以便在連續(xù)讀出過程中滿足可錄式超分辨近場結構
光盤對記錄材料的熱穩(wěn)定性的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題在于克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，為工作波段在350 450mn的可錄式超分辨近場結構光盤提供了一種用于藍光可錄式超分辨近場結構的 光盤記錄介質及其合成方法。
本發(fā)明的技術解決方案如下
一種適合于藍光可錄式超分辨近場結構的光盤記錄介質，其特點在于該光盤記 錄介質為偶氮金屬螯合物，其分子結構通式如下
其中C、 O和N分別代表碳、氧和氮；
A為五元N-雜芳環(huán)或六元N-雜芳環(huán)；
R4是取代基，是氫、d-4烷基、Cs-t。環(huán)垸基、苯基、或一個氫或多個氫被鹵素
取代的苯基；
M為Ni、 Co、 Cu或Zn。 所述的A是下列形式基團的一種Ri、 R2是氫、Ch院基或笨基；
R4是取代基，是氫、d-4垸基、Cw。環(huán)烷基、苯基、或一個氫或多個氫被鹵素取 代的苯基；
R3、Rs是氫、CH3、或Qi5;
Re是氫、Ch。綜基；Cs-u)環(huán)烷基、CF3、苯基、或一個氫或多個氫被鹵素取代的苯基。
上述光盤記錄介質的合成方法，包括下列步驟
(1) 按如下重量百分比稱取各原料
配位體 0. 18% 1. llw.t%，
無水甲醇或無水乙醇98. 52% 99. 76 wt %，
醋酸鎳鹽、或醋酸鈷鹽、或醋酸銅鹽、或醋酸鋅鹽 0. 06 0. 37wt%;
(2) 將兩當量的配位體溶解于所述的無水甲醇或乙醇中，在加熱回流下再加入 一個當量的醋酸鎳鹽、或醋酸鈷鹽、或醋酸銅鹽、或醋酸錚鹽，攪拌，反應至少4 個小時以上后得到偶氮金屬螯合物懸浮液，將此懸浮液邊攪拌邊冷卻至室溫，將得 到的沉淀物在室溫下再攪拌1小時以上，過濾，殘留物用去離子水洗滌至不含鹽， 干澡，得到相應的光盤記錄介質。
所述的配位體的分子結構通式如下R4
其中C、 0和N分別代表碳、氧和氮；
A為五元N-雜芳環(huán)或六元N-雜芳環(huán)；
R4是取代基，是氫、C卜4垸基、Cw。環(huán)垸基、苯基、或一個氫或多個氫被鹵素
取代的苯基。
本發(fā)明的技術效果如下
經(jīng)測試和分析表明本發(fā)明光盤記錄介質的最大吸收范圍在350 450nm之間， 與工作波段在350 450nm的激光器相匹配，可作為藍光可錄式超分辨近場結構的光 盤記錄介質。
本發(fā)明的光盤記錄介質與其它金屬有機配合物相比，在空氣中性能穩(wěn)定，較適 宜的分解溫度為250 35(TC，具有良好的光、熱穩(wěn)定性，可以應用于藍光可錄式超 分辨近場結構的光盤記錄介質。
本發(fā)明的合成方法反應條件易于控制，對反應體系無特別要求，不產(chǎn)生異構體， 易于提純，既適合于實驗室制備，也適合工業(yè)化生產(chǎn)。所以，此項技術具有明顯的 先進性。 '


圖1是本發(fā)明光盤記錄介質的分子結構通式
圖2是本發(fā)明光盤記錄介質的配位體的分子結構通式
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例1:第一配位體制備
(1) 重氮化
將重量百分比為1. 48%的1, 5-二甲基-2-苯基-4-氨基-3-吡唑啉酮和24. 60%的 濃磷酸(濃度85%)的混合物與0. 54%的亞硝酸鈉在0"C下逐漸混合；在(TC下反應2 小時之后，得到重氮化溶液。
(2) 偶合
將重量百分比為1.56%的1， 3-二甲基-2-硫代巴比妥酸溶于58.41%的水和13.41%的氫氧化鈉(濃度25%)堿性溶液中，在溫度為-5。C下緩慢加入上述重氮化 溶液，同時用氫氧化鈉(濃度25%)保持pH值為7.5-9。將該批物料攪拌5小時， 然后進行抽濾。沉淀物用去離子水洗滌并開燥。得到第一配位體，結構式如下
實施例2:第二配位體制備
(l)重氮化
將重量百分比為1. 52%的1, 5-二甲基-2-苯基-4-氨基-3-吡唑啉酮和25. 20%的 濃磷酸(濃度85%)的混合物與0. 56%的亞硝酸鈉在0。C下逐漸混合；在0。C下反應3 小時之后，得到重氮化溶液。
將重量百分比為1.01%的巴比妥酸溶于59.82%的水和11.89%的氫氧化鈉(濃 度25%)堿性溶液中，在溫度為0。C下緩慢加入上述重氮化溶液，同時用氫氧化鈉(濃 度25%)保持pH值為7.5-9。將該批物料攪拌6小時，然后進行抽濾。沉淀物用去 離子水洗滌并開燥。得到第二配位體，結構式如下
實施例3:第三配位體制備
(1)重氮化
將重量百分比為1. 52%的1, 5-二甲基-2-苯基-4-氨基-3-吡唑啉酮和25. 22%的 濃磷酸(濃度85%)的混合物與0. 56%的亞硝酸鈉在0。C下逐漸混合；在-5C下反應3 小時之后，得到重氮化溶液。
將重量百分比為0. 92%的1， 3-二垸基-5-吡唑酮溶于59. 88%的水和11. 90°/。的氫 氧化鈉(濃度25%》堿性溶液中，在溫度為Or下緩慢加入上述重氮化溶液，同時用
(2)偶合
(2)偶合氫氧化鈉(濃度25%)保持pH值為7.5-9。將該批物料攪拌6小時，然后進行抽濾。
沉淀物用去離子水洗滌并開燥。得到第三配位體，結構式如下-
實施例4:光盤記錄介質的合成
① 按如下重量百分比稱取各原料，第一配位體0.18%，無水乙醇99.76%，醋
酸鎳0. 06 %;
② 將第一配位體溶解于無水乙醇中，在溫度為140。C加熱回流下再加入醋酸鎳， 攪拌，反應10小時后得到鎳螯合物懸浮液。將此溶液冷卻至室溫，將得到的沉淀物
再攪拌1小時，過濾，殘留物用去離子水洗滌至不含鹽，干澡，得到光盤記錄介質，
結構式如下
此光盤記錄介質的分解溫度〉320。C，電子吸收光譜(UV-Vis)(CHCl3): Xmax(nm) =435nm。
實施例5:光盤記錄介質的合成
① 按如下重量百分比稱取各原料，第一配位體0.26%，無水乙醇99.66%，醋
酸鈷0.08 %;
② 將第一配位體溶解于無水乙醇中，在溫度為16(TC加熱回流下再加入醋酸鈷， 攪拌，反應7小時后得到鈷螯合物懸浮液。將此溶液邊攪拌邊冷卻至室溫，將得到 的沉淀物再攪拌2小時，過濾，殘留物用去離子水洗滌至不含鹽，干澡，得到光盤
記錄介質，結構式如下此光盤記錄介質的分解溫度〉320。C，電子吸收光譜(UV-Vis)(CHCl3): Xmax(nm)
實施例6:光盤記錄介質的合成
① 按如下重量百分比稱取各原料，第一配位體0.36%，無水乙醇99.54%，醋
酸鋅0. 10 %;
② 將第一配位體溶解于無水乙醇中，在溫度為13(TC加熱回流下再加入醋酸鋅， 攪拌，反應9小時后得到鋅螯合物懸浮液。將此溶液邊攪拌邊冷卻至室溫，將得到 的沉淀物再攪拌2小時，過濾，殘留物用去離子水洗滌至不含鹽，干澡，得到光盤
記錄介質，結構式如下<formula>formula see original document page 10</formula>此光盤記錄介質的分解溫度>300°<:,電子吸收光譜(UV-Vis)(CHCl3): Xmax(nm)
實施例7:光盤記錄介質的合成
① 按如下重量百分比稱取各原料，第二配位體0.22%，無水乙醇99.70%，醋 酸鎳0. 08 %;
② 將第二配位體溶解于無水乙醇中，在溫度為15(TC加熱回流下再加入醋酸鎳， 攪拌，反應42小時后得到鎳螯合物懸浮液。將此溶液邊攪拌邊冷卻至室溫，將得到 的沉淀物再攪拌3小時，過濾，殘留物用去離子水洗滌至不含鹽，干澡，得到光盤
=432nm。記錄介質，.結構式如下:<formula>formula see original document page 11</formula>
此光盤記錄介質的分解溫度〉290。C，電子吸收光譜(UV-Vis)(CHCl3): Xmax(nm) =410nm。
實施例8:光盤記錄介質的合成
① 按如下重量百分比稱取各原料，第三配位體0.70%，無水乙醇99.03%，醋
酸鈷0. 27 %;
② 將第三配位體溶解于無水乙醇中，在溫度為8(TC加熱回流下再加入醋酸鈷， 攪拌，反應10小時后得到鈷螯合物懸浮液。將此溶液邊攪拌邊冷卻至室溫，將得到 的沉淀物再攪拌2小時，過濾，殘留物用去離子水洗滌至不含鹽，干澡，得到光盤
記錄介質，結構式如下
CH3
此光#記錄介質的分解溫度>290°0，電子吸收光譜(UV-Vis)(CHCl3): Xmax(nm) =431nm。
實施例9:光盤記錄介質的合成
① 按如下重量百分比稱取各原料，第三配位體1.00%，無水乙醇98.69%，醋
酸銅0. 31 %;
② 將第三配位體溶解于無水乙醇中，在溫度為70T加熱回流下再加入醋酸鈷，攪拌，反應9小時后得到銅螯合物懸浮液。將此溶液邊攪拌邊冷卻至室溫，將得到 的沉淀物再攪拌2小時，過濾，殘留物用去離子水洗滌至不含鹽，干澡，得到光盤 記錄介質，結構式如下 ，
此光盤記錄介質的分解溫度〉250。C，電子吸收光譜(UV-Vis)(CHCl3): Xmax(nm) =439nm。
實施例10:光盤記錄介質的合成
① 按如下重量百分比稱取各原料，第三配位體1.11%，無水乙醇98.52%，醋 酸鋅0. 37 %;
② 將第三配位體溶解于無水乙醇中，在溫度為6(TC加熱回流下再加入醋酸鋅， 攪拌，反應9小時后得到鋅螯合物懸浮液。將此溶液邊攪拌邊冷卻至室溫，將得到 的沉淀物再攪拌2少時，過濾，殘留物用去離子水洗滌至不含鹽，干澡，得到光盤 記錄介質，結構式如下-
此光盤記錄介質的分解溫度〉2卯。C，電子吸收光譜(UV-Vis)(CHCl3): Xmax(nm) =441nm。
權利要求
1、一種適合于藍光可錄式超分辨近場結構的光盤記錄介質，其特征在于該光盤記錄介質為偶氮金屬螯合物，其分子結構通式如下；其中C、O和N分別代表碳、氧和氮；A為五元N-雜芳環(huán)或六元N-雜芳環(huán)；R4是取代基，是氫、C1-4烷基、C5-10環(huán)烷基、苯基、或一個氫或多個氫被鹵素取代的苯基；M為Ni、Co、Cu或Zn。
2、根據(jù)權利要求1所述的光盤記錄介質，其特征在于所述的A是下列形式基團的一種<formula>formula see original document page 2</formula>Ri、 R2是氫、Ch綜基或笨基；R4是取代基，是氫、Ch綜基、Cw。環(huán)垸基、苯基、或一個氫或多個氫被鹵素取 代的苯基；Rs、Rs是氫、CH3、或C晶；R6是氫、Ch。院基；Cw。環(huán)烷基、CF3、苯基、或一個氫或多個氫被鹵素取代的苯基。 .
3、 權利要求1所述的光盤記錄介質的合成方法，其特征在于包括下列步驟(1) 按如下重量百分比稱取各原料配位體 0. 18% 1. llwt%，無水甲醇或無水乙醇98. 52% 99. 76 wt %,醋酸鎳鹽、或醋酸鈷鹽、或醋酸銅鹽、或醋酸鋅鹽 0. 06 0. 37wt%;(2) 將兩當量的配位體溶解于所述的無水甲醇或乙醇中，在加熱回流下再加入 一個當量的醋酸鎳鹽、或醋酸鈷鹽、或醋酸銅鹽、或醋酸鋅鹽，攪拌，反應至少4 個小時以上后得到偶氮金屬螯合物懸浮液，將此懸浮液邊攪拌邊冷卻至室溫，將得 到的沉淀物在室溫下再攪拌1小時以上，過濾，殘留物用去離子水洗滌至不含鹽， 干澡，得到光盤記錄介質。
4、 根據(jù)權利要求3所述的光盤記錄介質的合成方法，其特征在于所述的配位體 的分子結構通式如下<formula>formula see original document page 3</formula>其中C、 0和N分別代表碳、氧和氮；A為五元N-雜芳環(huán)或六元N-雜芳環(huán)；R4是取代基，是氫、d-4烷基、Cw。環(huán)垸基、苯基、或一個氫或多個氫被鹵素 取代的苯基。
全文摘要
一種適合于藍光可錄式超分辨近場結構光盤記錄介質及其合成方法，該記錄介質為偶氮金屬螯合物，其合成方法是用于溶于無水甲醇或無水乙醇的配位體與金屬醋酸鹽反應生成光盤記錄介質。本發(fā)明的化合物適合于記錄/讀出波長為350～450nm的藍光可錄式超分辨近場結構光盤記錄介質。本發(fā)明的光盤記錄介質適合于采用旋涂法制造光盤。本發(fā)明的方法具有反應條件易于控制，對反應體系無特別要求，產(chǎn)率高，成本低，既適于實驗室制備，又適于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點。
文檔編號G11B7/24GK101640049SQ20091005500
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權日2009年7月17日
發(fā)明者吳誼群, 李小怡, 耿永友 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所