光致变色材料的原理主要就是在紫外光、可见光照射时而发生变色现象，当照射消失时就会变回原来的状态。现阶段光致变色材料主要用在图像显示、光信息存储以及光控开关当中。我国对光致变色材料的研究时间很短，从二十世纪的八十年代才开始研究的，最早研究的光致变色材料是俘精酸酐类，后期又研究出了螺吡喃类，现阶段主要研发了螺口恶嗪吡咯类，此类光致变色材料能够良好替代俘精酸酐类以及质子转移类的光致变色材料，其出现给我国光致变色材料发展带来了很大的促进作用。本文研究的新型光致变色材料主要是2，2′-二邻氯苯基-4，4′，5， 5′-四苯基-1，2′-二咪唑（HABI），其在光照射时会由淡黄色变成紫红色，主要原因就是自由基解离，于是着重对其合成展开了研究。
一、新型光致变色材料的合成
（一）合成试剂与仪器
实验试剂主要包括：浓度大于99.5%的联苯甲酰（CP）、邻氯苯甲醛（CP）、浓度大于97%的醋酸铵（CP）、浓度大于99.5%的冰乙酸（AR）、浓度大于99.5%的K3[Fe（CN）6]（AR）、浓度大于98.5%的乙二醇一乙醚（AR）。实验仪器主要包括：Kofler显微熔点测定仪、高效液相色谱仪、PE-983红外光谱仪和元素分析仪。
（二）合成的过程
（1）制备2-邻氯苯基-4，5-二苯基咪唑（TAI）。首先把200ml的HAc加到反应器里，然后加入24.6g的NH4Ac、8.4g的联苯酰和4.6ml的邻氯苯甲醛并不断搅拌，随后加热沸腾，再回流3h之后，把其放进600ml的冷水里，就会有白色物质析出，这时过滤并烘干处理，再加乙醇进行重结晶，就能得到白色的粉末，这就是2-邻氯苯基-4，5-二苯基咪唑（TAI），其熔点196-197℃。（2）合成HABI。首先将20g的K3[Fe（CN）6]、12g的KOH和100ml的水放入反应器里并不断搅拌，然后取10g的2-邻氯苯基-4，5-二苯基咪唑（TAI）与100ml的乙二醇-乙醚相混合，再缓慢滴入反应器里，需要2h滴完，其温度应始终处于20-25℃，放置5h以后，开始过滤、水洗和干燥处理，最后利用乙醇进行重结晶，就能得到淡黄色的产品，这就是HABI，其熔点201-203℃。
（三）产品检测
首先，对产品质量进行检测。利用高效液相色谱仪能够检测出TAI的质量分数是99.5%，HABI的质量分数是98.6%。其次，对产品结构进行分析。通过KBr压片法能够发现，TAI特征吸收峰主要包括：1615cm-1为和双键共轭的ν-C=N、1585cm-1为和两个苯环相接的ν-C=C-、1502cm-1为苯环骨架伸缩；HABI特征吸收峰主要包括：1620cm-1为和双键共轭的ν-C=N、1580cm-1为和两个苯环相接的ν-C=C-、1310cm-1为νC-N。其谱图结果与Sadtler标准红外谱都相符。最后，对元素进行检测。经过检测可知TAI的元素质量分数如下：w（C）为76.7%、w（H）为4.7%、w（N）为8.2。计算结果如下：w（C）为76.3%、w（H）为4.6%、w（N）为8.5%；经过检测可知HABI的元素质量分数如下：w（C）为75.9%、w（H）为4.7%、w（N）为8.1%；计算结果如下：w（C）为75.4%、w（H）为4.7%、w（N）为8.1%。由此可知合成的产品就是目标产物。
二、TAI的结果分析
因为环合反应都是吸热反应，所以咪唑环在组成的时候就需要一些能量，为此溶剂的沸点必须较大。醋酸的沸点就很大，一般为118℃，其能量足够环合反应。在投料的时候，应确保联苯甲酰和邻氯苯甲醛的含量一样，然后经过调整醋酸铵的含量得到最佳比例，经过大量实验能够发现，醋酸铵与联苯甲酰的比值为8：1的时候，收率最大，可达94.7%。因为TAI的制备流程非常简单，很容易分离，并且实验效果非常好，所以被广泛应用。
三、HABI的结果分析
（一）反应温度
TAI受氧化剂影响会产生咪唑自由基，其可以连接咪唑环的任意位置，而且不同温度形成的物质也不同，主要包括：1-1′，1-2′，1-4′，2-2′，2-4′以及4-4′等二聚物。因为1，2′-dimer于20-25℃较为稳定，所以TAI在20-25℃温度时，主要产品就是1，2′-dimer。低于-20℃主要产品是1，1′-dimer。
（二）氧化剂的选取
在此运用了两种氧化剂，分别为：K3[Fe（CN）6]、NaClO。从氧化结果可知，K3[Fe（CN）6]的效果较好，收率可达81.3%。
（三）反应物配比
如果用乙二醇-乙醚，TAI和氧化剂K3[Fe（CN）6]的比例就会影响到产品收率。当K3[Fe（CN）6]和TAI的比值为2：1时，收率最高，可达89.6%。
（四）溶剂选择
选用的溶剂分别有：乙醇、甲苯、乙二醇-乙醚和N-甲基吡咯。TAI和K3[Fe（CN）6]的比例为1：2。经过实验发现，乙二醇-乙醚溶剂最佳，收率可达89.6%。
四、总结
在此主要研发了一种新型的光致变色材料，此材料操作简单、合成方便、性能良好。同时对反应收率也进行了研究，经过实验以后得到了最佳的合成条件，收率可达84.9%，给光致变色材料快速发展带来了很大的帮助，不仅使我国工业领域发展更快，而且还给经济发展带来了很大的促进作用，光致变色材料发展前景非常可观，必须加大研究的力度，研发出更多的新型光致变色材料。
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