【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多甲川吲哚花菁染料及其制备领域，具体涉及一种七甲川吲哚花菁染料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、计算机直接制版(ctp)技术可分为光敏ctp制版技术和热敏ctp制版技术，其中热敏ctp制版技术是目前最成熟，最稳定，效果最好的制版技术。热敏ctp制版工艺包括化学处理和免化学处理两种加工工艺，随着科技的发展和环保要求的提高，现如今免处理热敏ctp制版技术逐渐发展成为主流。该技术原理是使用红外激光在版材上进行扫描成像，被扫描部分的红外染料吸收红外光，并将光能转化为热能，使被扫描区域温度升高至阈值温度以上，导致版材中光热产酸剂受热分解产生酸，在酸的作用下，见光区域的热敏涂层发生分解反应，分解产物具有水溶性，水洗后的版基成为亲水的空白部分，未见光区域的热敏涂层没有发生分解反应，不具水溶性，水洗后仍然留在版面成为亲油的图文部分。因为该处理工艺过程中未用到碱性溶液和化学溶剂，所以该类版材被称为“免化学处理”版，简称免处理版。
2、免处理版材中使用的红外染料是涂层发生亲水性变化的关键组分，迄今常用的红外染料主要包括：多次甲基菁、方酸菁、酚菁、荧光素、罗丹明等。七甲川吲哚花菁染料属于多次甲基菁染料的一种，具有良好的结构可修饰性。目前，现有的七甲川吲哚花菁染料中间结构多为五元碳环、六元碳环和七元碳环。市场主流的五元碳环、六元碳环环烯七甲川吲哚花菁染料售价高昂，使用成本高。
3、因此，本领域需要开发新型的七甲川吲哚花菁染料结构。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至
2、在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种七甲川吲哚花菁染料，根据本专利技术的实施例，所述七甲川吲哚花菁染料的结构式为式(ⅳ)：
3、
4、其中，所述七甲川吲哚花菁染料的结构式(ⅳ)中，
5、x包括氮原子、氧原子或硫原子；
6、y包括氢、甲基、乙基、2-丙基、叔丁基、苯基、苄基和联苯基、1-丙基、环丙基、甲基环丙基、正丁基、2-甲基丙基、甲磺酰基、乙酰基或4-吡啶基；
7、z包括氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、高氯酸根离子、对甲苯磺酸根离子、四苯硼酸根离子、四氟硼酸根离子、六氟硼酸根离子或六氟磷酸根离子；
8、r包括甲基、乙基、丙基、叔丁基、甲氧基甲基、甲酸甲酯基、甲氧基或2-丙酮基。
9、根据本专利技术实施例的七甲川吲哚花菁染料，相较于现有五元碳环、六元碳环和七元碳环结构，本专利技术结构中引入的杂原子x和取代基y，x-y整体吸电子性能加强，抵消更多氯原子产生的吸电子效应，使七元长碳链共轭体系中的电子阻力变小，电子离域效应增强，电子传递更加迅捷，因而对红外光的感应、吸收效率会有所提升，z-是一个阴离子，使七甲川吲哚花菁染料成为一个有机盐，在体系里溶解度好。由此，本专利技术的七甲川吲哚花菁染料具有广泛的适用性。
10、在本专利技术的一些实施例中，所述七甲川吲哚花菁染料包括式(ⅳ-1)至(ⅳ-18)中的至少之一：
11、
12、
13、在本专利技术的一些实施例中，所述七甲川吲哚花菁染料结构中的氯原子可进一步被取代，取代基团包括n,n-二苯胺基、对甲苯硫酚基、苯胺基或苄氨基。
14、在本专利技术的一些实施例中，所述七甲川吲哚花菁染料包括式(ⅳ-19)或式(ⅳ-20)：
15、
16、由此，该结构具有稳定性更好、最大吸收波长可调等优势。
17、在本专利技术的另一个方面，本专利技术提出了制备上述七甲川吲哚花菁染料的方法，根据本专利技术的实施例，该方法包括：
18、s1：将n,n-二甲基甲酰胺和三氯氧磷混合，得到第一溶液；
19、s2：向所述第一溶液中加入六元杂环酮，得到第二溶液；
20、s3：将所述第二溶液加入冰水，分离得到六元杂环环烯缩合剂；
21、s4：将醋酸酐、无水乙酸钠、苯并吲哚季铵盐和所述六元杂环缩合剂混合，得到第三溶液；
22、s5：向所述第三溶液中加入有机溶剂打浆后，得到七甲川吲哚花菁染料；
23、其中，所述六元杂环酮的结构式为式(ⅰ)：
24、
25、所述六元杂环环烯缩合剂的结构式为式(ⅱ)：
26、
27、其中，所述六元杂环酮的结构式(ⅰ)和所述六元杂环环烯缩合剂的结构式(ⅱ)中，x和y与所述式(ⅳ)中的相同。
28、根据本专利技术实施例的制备七甲川吲哚花菁染料的方法，n,n-二甲基甲酰胺和三氯氧磷反应生成vilsmeier-haack试剂，在该反应中二取代甲酰胺和三氯氧磷提供氯代亚胺离子，反应机理如下：
29、随后加入六元杂环酮反应，酮与三氯氧磷氯取代，同时氯取代产物与vilsmeier-haack试剂发生反应，后加入冰水，在冰水中生成六元杂环环烯缩合剂，其中，六元杂环酮可向六元环烯部分引入氮、氧、硫等杂原子；醋酸酐、无水乙酸钠、苯并吲哚季铵盐和六元杂环缩合剂混合发生羟醛缩合反应，后加入有机溶剂可以使产物充分析出，最终得到含有杂原子的六元环烯结构所组成的七甲川吲哚花菁染料，七甲川吲哚花菁染料的合成路线如下：
30、由此，本专利技术制备七甲川吲哚花菁染料的方法合成路线短、工艺简单、无需贵金属催化，可提高制备效率，实现低成本批量化生产。
31、另外根据本专利技术上述实施例制备七甲川吲哚花菁染料的方法还可以具有如下附加技术特征：
32、在本专利技术的一些实施例中，所述六元杂环酮包括式(ⅰ-1)至(ⅰ-18)中的至少之一：
33、
34、在本专利技术的一些实施例中，所述六元杂环环烯缩合剂包括式(ⅱ-1)至(ⅱ-18)中的至少之一：
35、
36、在本专利技术的一些实施例中，所述苯并吲哚季铵盐的结构式为式(ⅲ)：
37、
38、其中，所述苯并吲哚季铵盐的结构式(ⅲ)中，z和r与所述式(ⅳ)中的相同。
39、在本专利技术的一些实施例中，所述苯并吲哚季铵盐包括式(ⅲ-1)至(ⅲ-8)中的至少之一：
40、
41、在本专利技术的一些实施例中，步骤s1和步骤s2中，所述n,n-二甲基甲酰胺、三氯氧磷和六元杂环酮的摩尔比为10∶8∶(1-8)。由此，可提高产物收率且原料利用率高。
42、在本专利技术的一些实施例中，步骤s1中，所述n,n-二甲基甲酰胺和三氯氧磷混合的第一反应温度为0℃-5℃，第一反应时间为0.8h-1.2h。由此，可以提高制备效率。
43、在本专利技术的一些实施例中，步骤s2中，所述第一溶液中加入六元杂环酮的第二反应温度为40℃-60℃，第二反应时间为4h-8h。由此，可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种七甲川吲哚花菁染料，其特征在于，所述七甲川吲哚花菁染料的结构式为式(Ⅳ)：
2.根据权利要求1所述的七甲川吲哚花菁染料，其特征在于，所述七甲川吲哚花菁染料包括式(Ⅳ-1)至(Ⅳ-18)中的至少之一：
3.根据权利要求1或2所述的七甲川吲哚花菁染料，其特征在于，所述七甲川吲哚花菁染料结构中的氯原子可进一步被取代，取代基团包括N,N-二苯胺基、对甲苯硫酚基、苯胺基或苄氨基；
4.一种制备权利要求1-3任一项所述的七甲川吲哚花菁染料的方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述六元杂环酮包括式(Ⅰ-1)至(Ⅰ-18)中的至少之一：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述苯并吲哚季铵盐的结构式为式(Ⅲ)：
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S1和步骤S2中，所述N,N-二甲基甲酰胺、三氯氧磷和六元杂环酮的摩尔比为10∶8∶(1-8)；
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S4中，所述六元杂环环烯缩合剂、苯并吲哚季铵盐和无水乙酸钠的摩尔比为1
9.一种免处理热敏CTP版，其特征在于，所述免处理热敏CTP版包括权利要求1-3任一项所述的七甲川吲哚花菁染料或采用权利要求4-8任一项所述的方法制备得到的七甲川吲哚花菁染料。
10.一种近红外荧光探针，其特征在于，所述近红外荧光探针包括权利要求1-3任一项所述的七甲川吲哚花菁染料或采用权利要求4-8任一项所述的方法制备得到的七甲川吲哚花菁染料。
...【技术特征摘要】
1.一种七甲川吲哚花菁染料，其特征在于，所述七甲川吲哚花菁染料的结构式为式(ⅳ)：
2.根据权利要求1所述的七甲川吲哚花菁染料，其特征在于，所述七甲川吲哚花菁染料包括式(ⅳ-1)至(ⅳ-18)中的至少之一：
3.根据权利要求1或2所述的七甲川吲哚花菁染料，其特征在于，所述七甲川吲哚花菁染料结构中的氯原子可进一步被取代，取代基团包括n,n-二苯胺基、对甲苯硫酚基、苯胺基或苄氨基；
4.一种制备权利要求1-3任一项所述的七甲川吲哚花菁染料的方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述六元杂环酮包括式(ⅰ-1)至(ⅰ-18)中的至少之一：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述苯并吲哚季铵盐的结构式为...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚彬，吕硕，王中豪，季荣荣，张明才，李永杰，张希堂，
申请(专利权)人：中国乐凯集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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