具有单罗丹明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，具体涉及一种具有单罗丹明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，如式Ⅰ所示：，本发明专利技术提供的热致变色材料，通过将特定的A基团结构引入到罗丹明结构中，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】
具有单罗丹明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
，具体涉及一种具有单罗丹明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。热致变色材料作为一种功能型材料具有极高的社会价值和经济价值，在信息处理、化学防伪、纺织服装、医疗、造纸、建筑材料等领域都得到广泛关注和应用。由于有机类热致变色材料具有色彩鲜艳、颜色选择性大、变色明显、变色温度可调、价格低廉等优点，受到了人们越来越多的关注，逐渐成为了当前的研究热点。
[0003]罗丹明类材料是一种典型的热致变色材料，在低温时提供电子给电子受体双酚A，内酯环打开，其结构交替烯共轭系统延长，产生深色位移而显示颜色；高温时，罗丹明类材料形成内酯环而显示为无色，其变色机理如下所示：。
[0004]现有罗丹明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罗丹明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。至今未见罗丹明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

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于克服现有罗丹明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罗丹明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，进而提供一种具有单罗丹明结构的热致变色材料、显色组合物及其制备方法和应用。
[0006]本专利技术所采用的方案如下：一种具有单罗丹明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，分别独立的选自卤素、硝基、氰基、取代或未取代C1
‑
C10的酯基、取代或未取代C1
‑
C10的醛基、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
‑
C10的酯基、取代或未取代C1
‑
C36的烷基、取代或未取代C6
‑
C30的芳基；A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。
[0007]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、辛基；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。
[0008]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。
[0009]优选的，n选自0
‑
50的整数，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。
[0010]优选的，n选自1
‑
20的整数，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。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。
[0011]优选的，所述取代的C1
‑
C10的酯基、取代的C1
‑
C10的醛基、取代的C1
‑
C36的烷基、取代的C6
‑
C30的芳基、取代的C3
‑
C30的杂环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。
[0012]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。
[0013]优选的，所述热致变色材料具有如下所示的结构：
。
[0014]可以理解的是上述
‑
C8H
17
为辛基。
[0015]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i所示化合物与ii所示化合物反应得到iii所示化合物；2）将iv所示化合物与v所示化合物通过偶联反应得到vi所示化合物；3）将iii所示化合物与vi所示化合物反应得到式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X为卤素，优选的，X为溴或氯。
[0016]可选的，步骤2）中所述偶联反应为suzuki偶联反应。
[0017]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。
[0018]优选的，所述热致变色材料和酚类化合物的摩尔比为（0.1
‑
1）：（0.1
‑
10）；所述酚类化合物为双酚A化合物。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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、激光打印领域中的应用。
[0023]本专利技术的有益效果：1）本专利技术提供的具有单罗丹明结构的热致变色材料，具有式Ⅰ所示的结构，通过将特定结构的A基团引入到罗丹明结构中，使材料室温呈现为无色，加热后形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有单罗丹明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，分别独立的选自卤素、硝基、氰基、取代或未取代C1
‑
C10的酯基、取代或未取代C1
‑
C10的醛基、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
‑
C10的酯基、取代或未取代C1
‑
C36的烷基、取代或未取代C6
‑
C30的芳基；A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的整数，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。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1
‑
20的整数，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。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
‑
C10的酯基、取代的C1
‑
C10的醛基、取代的C1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟震，孟鸿，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：