具有单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，具体涉及一种具有单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A能团引入到结晶内酯结构中，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】
其中，R1、R2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
‑
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。
[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、辛基；优选的，R1、R2相同或不同，分别独立的选自氢、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，分别独立的选自氢、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。
[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。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
‑
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。
[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
‑
C8H
17
为辛基。
[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；所述酚类化合物包括但不限于双酚A化合物。
[0018]优选的，本专利技术还提供一种上述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单结晶紫内酯结构的热致变色材料，具有式Ⅰ所示的结构，通过将特定结构的A基团引入到结晶紫内酯结构中，使材料室温呈现为无色，加热后形成内酯环，吸收峰向可见区移动而呈现出有色，降温后又恢复至无色，具有可逆变色特性，同时获得了较高的变色温度。本专利技术提供的热致变色材料可应用于防伪标签，激光打印墨粉领域，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。
[0023]2）本专利技术提供的具有单结晶紫内酯结构的热致变色材料，进一步的，通过调控R1，R2， R3，R4，R5，R6和R基团，同结晶紫内酯结构和A基团相互作用，在实现使材料室温呈现为无色，加热后呈现出有色，降温后又恢复至无色的同时，还获得了较高的变色温度，使其更利
于应用到特定变色温度需要的产品中。
具体实施方式
[0024]提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0025]实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0026]实施例1本实施例提供一种热致变色材料I
‑1‑
1，化合物I
‑1‑
1的合成路径如下所示：；化合物I
‑1‑
1的制备方法具体包括以下步骤：1）227 g (1.0 mol) 4
‑
溴邻苯二甲酸酐(A
‑
1)和399 g(3.0 mol)三氯化铝与1500 mL干燥二氯甲烷混合，室温搅拌下往反应体系中缓慢滴加149 g (1.0 mol)的N,N
‑
二乙基苯（B
‑
1），滴加完毕后，加热至回流反应本文档来自技高网...

【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
‑
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，分别独立的选自氢、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，分别独立的选自氢、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。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。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：