具有双结晶紫内酯结构的热致变色材料、显色组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及热致变色材料技术领域，具体涉及一种具有双结晶紫内酯结构的热致变色材料、显色组合物及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的热致变色材料，具有如式Ⅰ所示的结构：，本发明专利技术提供的热致变色材料，通过将B基团引入到双结晶紫内酯结构中，使材料室温呈现为无色，加热后形成内酯环而呈现出有色，可应用于防伪领域，在实际使用过程中，无需按传统方法制备成胶囊，热致变色材料与酚类显色剂直接混合即可，工艺简单，制备方便。制备方便。

【技术实现步骤摘要】
具有双结晶紫内酯结构的热致变色材料、显色组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及热致变色材料
，具体涉及一种具有双结晶紫内酯结构的热致变色材料、显色组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]热致变色是指化合物或混合物在受热或冷却时所发生的颜色变化的现象。具有热致变色特性的物质称为热致变色化合物。结晶紫内酯是一种典型的热致变色材料，以其发色速度快、油溶性好、无升华性等优异特性而成为性能优异的热致变色材料，广泛用于商业发票，计算机输出的终端传票、情报记录等领域。
[0003]结晶紫内酯类热致变色材料在低温时，提供电子给电子受体双酚A，内酯环打开而显示颜色；高温时，结晶紫内酯类材料形成内酯环而显示为无色。现有结晶紫内酯类热致变色材料与酚类显色剂混合后为室温显色，高温下呈无色。在使用过程中需要将结晶紫内酯类热致变色材料与酚类显色剂分别制备成微胶囊，两个微胶囊在高温下熔化混合后呈无色，恢复至室温后显色。至今未见结晶紫内酯类热致变色材料与酚类显色剂混合后在室温下呈无色，高温显色的报道。然而在某些应用领域，例如防伪领域等，其需要热致变色产品在室温下呈现无色，而在加热至高温后进行显色，因此，获得一种在室温下呈现无色，高温下显色的热致变色材料成为一大研究热点。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于克服现有结晶紫内酯类热致变色材料与酚类显色剂混合后为室温显色，高温下呈无色，且在实际使用过程中需要将结晶紫内酯类热致变色材料与酚类显色剂分别制备成微胶囊，工艺繁琐的缺陷，进而提供一种具有双结晶紫内酯结构的热致变色材料、显色组合物及其制备方法和应用。
[0005]本专利技术所采用的方案如下：一种具有双结晶紫内酯结构的热致变色材料，具有如下所示的结构：
式Ⅰ其中，R1、R2相同或不同，分别独立的选自取代或未取代C1
‑
C36的烷基、取代或未取代C6
‑
C30的芳基；R3，R4，R5和R6相同或不同，分别独立的选自氢、卤素、硝基、氰基、取代或未取代C1
‑
C36的烷基、取代或未取代C6
‑
C30的芳基；B选自如下结构的基团：，其中 n≥0，每一个R相同或不同，各自独立选自氢、取代或未取代C1
‑
C36的烷基、取代或未取代C6
‑
C30的芳基、取代或未取代C3
‑
C30的杂环基。
[0006]上述C
n
H
2n+1
为烷基，包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基；优选的，R1、R2相同或不同，分别独立的选自取代或未取代C1
‑
C36的烷基；R3，R4，R5和R6分别独立的选自氢、取代或未取代C1
‑
C36的烷基。
[0007]优选的，R1、R2相同或不同，分别独立的选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基；R3，R4，R5和R6相同或不同，分别独立的选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基。
[0008]优选的，n选自0
‑
50，每一个R相同或不同，各自独立选自氢、取代或未取代C1
‑
C36
的烷基、取代或未取代C6
‑
C30的芳基。
[0009]优选的，n选自0
‑
20，每一个R相同或不同，各自独立选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、苯甲基、对甲氧基苄基、对三氟甲氧基苄基。可选的，n选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、20。
[0010]优选的，所述取代的C1
‑
C36的烷基、取代的C6
‑
C30的芳基任选被一个或多个取代基R
a
取代；每一个R
a
独立的选自氢、卤素、硝基、氰基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、苯基、萘基、蒽基、苯并蒽基、菲基、苯并菲基、联苯基、偶苯基、对甲氧基苯基、对三氟甲氧基苯基。
[0011]优选的，所述卤素为氟、氯、溴和碘；所述C1
‑
C36的烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基；C6
‑
C30的芳基选自苯基、萘基、蒽基、苯并蒽基、菲基、苯并菲基、联苯基、偶苯基。
[0012]优选的，所述热致变色材料具有如下所示的结构：
。
[0013]上述
‑
C
10
H
21
为癸基，
‑
C
12
H
25
为十二烷基。
[0014]本专利技术还提供一种上述所述的热致变色材料的制备方法，包括如下步骤：1）将A所示化合物与B所示化合物在催化剂的作用下反应得到C所示化合物；2）将C所示化合物与B所示化合物在酸性条件下反应得到E所示化合物；3）将E所示化合物与联硼酸频哪醇酯反应得到F所示化合物；4）将F所示化合物与G所示化合物通过偶联反应制备得到式Ⅰ所示化合物；所述式Ⅰ所示化合物的制备路径如下所示：
，其中X1为卤素，优选的，X1为溴或氯。
[0015]可选的，步骤1）中所述催化剂为三氯化铝，步骤2）中所述酸性条件为甲磺酸，步骤3）中所述反应在钯催化剂的作用下进行，步骤4）中所述偶联反应为suzuki偶联反应。
[0016]本专利技术还提供一种显色组合物，包括热致变色材料和酚类化合物，所述热致变色材料为上述所述的热致变色材料或上述所述制备方法制备得到的热致变色材料。
[0017]优选的，所述热致变色材料和酚类化合物的摩尔比为（0.1
‑
10）:1；所述酚类化合物为双酚A化合物。
[0018]本专利技术还提供一种上述所述的显色组合物的制备方法，包括如下步骤：将热致变色材料和酚类化合物混合均匀即得。
[0019]本专利技术还提供一种上述所述的热致变色材料或上述所述制备方法制备得到的热致变色材料在制备热敏油墨，热敏纸，热敏涂料中的用途。
[0020]本专利技术还提供一种上述所述的显色组合物或上述所述的制备方法制备得到的显
色组合物在制备热敏油墨，热敏纸，热敏涂料中的用途。
[0021]本专利技术还提供一种上述所述的热致变色材料或上述所述制备方法制备得到的热致变色材料或上述所述的显色组合物或上述所述的制备方法制备得到的显色组合物在防伪领域中的应用。
[0022]本专利技术的有益效果：1）本专利技术提供的具有双结晶紫内酯结构的热致变色材料，具有式Ⅰ所示的结构，通过特定结构的B基团将两个结晶内酯结构进行键联，使材料室温下与酚类显色剂接触也不显色，加热后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有双结晶紫内酯结构的热致变色材料，其特征在于，具有如下所示的结构：式Ⅰ其中，R1、R2相同或不同，分别独立的选自取代或未取代C1
‑
C36的烷基、取代或未取代C6
‑
C30的芳基；R3，R4，R5和R6相同或不同，分别独立的选自氢、卤素、硝基、氰基、取代或未取代C1
‑
C36的烷基、取代或未取代C6
‑
C30的芳基；B选自如下结构的基团：
，其中 n≥0，每一个R相同或不同，各自独立选自氢、取代或未取代C1
‑
C36的烷基、取代或未取代C6
‑
C30的芳基、取代或未取代C3
‑
C30的杂环基。2.根据权利要求1所述的热致变色材料，其特征在于，R1、R2相同或不同，分别独立的选自取代或未取代C1
‑
C36的烷基。3.根据权利要求1所述的热致变色材料，其特征在于，R3，R4，R5和R6分别独立的选自氢、取代或未取代C1
‑
C36的烷基。4.根据权利要求1所述的热致变色材料，其特征在于，R1、R2相同或不同，分别独立的选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基；R3，R4，R5和R6相同或不同，分别独立的选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基。5.根据权利要求1所述的热致变色材料，其特征在于，n选自0
‑
50，每一个R相同或不同，各自独立选自氢、取代或未取代C1
‑
C36的烷基、取代或未取代C6
‑
C30的芳基。6.根据权利要求5所述的热致变色材料，其特征在于，n选自0
‑
20，每一个R相同或不同，各自独立选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、苯甲基、对甲氧基苄基、对三氟甲氧基苄基。7.根据权利要求1所述的热致变色材料，其特征在于，所述取代的C1
‑
C36的烷基、取代
的C6
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟鸿，牟震，唐波炯，贺耀武，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院联想图像天津科技有限公司联想万像深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：