一种用作蓝色压敏染料的化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种用作蓝色压敏染料的化合物，其结构通式如下所示：其中，R1为CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或CH2CH2CH2CH3；R2为CH3或CH2CH3。本发明专利技术采用取代吲哚、活泼氢取代间氨基苯酚及氯代邻苯二甲酸酐三个关键中间体，经两步缩合得到用作蓝色压敏染料的目标化合物。该合成所需要的原料易得，合成过程中每一步的转化率较高，中间过程不需要复杂的纯化工序。该目标化合物的显色性高，其摩尔吸光系数达到CVL的1.8倍，在较低的压敏染料使用浓度下，即可达到CVL相同的显色效果。可达到CVL相同的显色效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用作蓝色压敏染料的化合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种蓝色压敏染料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]压敏染料主要用作无碳复写纸的发色剂，结晶紫内酯(CVL)压敏染料是无碳复写纸发色剂的主要品种。使用过程中，压敏染料微胶囊芯材的结晶紫内酯，在酸性显色剂的催化作用下，内酯环呈现分子内C-O键异裂开环，成为阳极离子，经重排成后显色。
[0003]作为压敏染料的主要品种，由于CVL的市场占有率高，人们对它的关注、研究持续不断，其中较多的研究集中在CVL的合成方面，CVL路线主要包括4-二甲氨基苯甲醛与N,N-二甲基苯胺反应，得到米氏醇，或经由Michler
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s base(米氏碱，N,N,N
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,N
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四基二苯甲烷)、米氏酮(N,N,N
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,N
’-
四基二苯甲酮)、或采取其它工艺路线得到米氏醇，再与间二甲氨基苯甲酸反应得取代三苯基甲烷LCVL，再经氧化、环合得到CVL。
[0004]欧盟《化学品的注册、评估、授权和限制》法规REACH，在第七批高度关注物质SVHC清单中，包含了用于CVL合成的米氏酮和米氏碱，序号依次为79和80，这意味着，从事CVL生产的工作人员具有暴露于高度关注物质之中的可能性。并且，作为压敏染料使用后其自然降解产物也将涉及到这些高度关注物质。
[0005]本专利技术避开REACH高度关注物质，设计、制备了一种新型蓝色压敏染料，其摩尔吸光系数达到CVL的1.8倍，在较低的压敏染料使用浓度下，即可达到CVL相同的显色效果。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一类用作蓝色压敏染料的化合物，其不具有三-(4-二甲氨基苯基)甲烷的分子骨架，降低了对应的环境风险，并且可以通过绿色过程合成得到。
[0007]本专利技术还提供了上述用作蓝色压敏染料的化合物的制备方法及其应用。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用作蓝色压敏染料的化合物，其结构通式如下所示：其中，R1为CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或CH2CH2CH2CH3；R2为CH3或CH2CH3。
[0009]本专利技术提供了一种上述用作蓝色压敏染料的化合物的制备方法，其合成路线如下
0.1:1，优选0.05:1。
[0012]具体的，步骤2)中，所述碳酸酯二既是反应试剂又是溶剂，碳酸酯二包括碳酸二甲酯或碳酸二乙酯，碳酸酯二与间氨基苯酚的摩尔比≥3，氢氧化钠与间氨基苯酚的摩尔比≥3；相转移催化剂与间氨基苯酚的摩尔比为0.01-0.1:1，优选：0.05:1。
[0013]进一步的，步骤3)中，化合物c与4-氯苯酐e的摩尔比为1:1；步骤4)中，化合物d与化合物f的摩尔比为1:1。
[0014]本专利技术还提供了上述化合物作为压敏染料的应用。
[0015]上述化合物作为压敏染料的应用，具体的，化合物可用作压敏染料的微胶囊芯材。
[0016]本专利技术整个合成工艺采用取代吲哚、活泼氢取代间氨基苯酚及氯代邻苯二甲酸酐三个关键中间体，经两步缩合得到目标产物。由于压敏染料需要较好的耐光性，染料结构中的邻苯二甲酸结构单元，耐光性较差，适当的氯代可以提高耐光性，但过度的氯代会影响最终产物压敏染料的溶解性。因此，为了调节最终产物的溶解性及耐光性，第三基团选取4-氯苯酐而不是传统的邻苯二甲酸酐。
[0017]本专利技术以2-甲基吲哚为原料，碳酸酯为烷基化试剂，合成了N-烷基-2-甲基吲哚中间体。3-氨基苯酚用碳酸二甲酯或碳酸二乙酯进行甲基或乙基化，得到3-N,N-二甲氨基苯甲醚或3-N,N-二乙氨基苯乙醚中间体。N-烷基-2-烷基吲哚中间体与4-氯苯酐在甲苯中加热回流，得到化合物吲哚酮酸，然后与中间体3-N,N-二甲氨基苯甲醚或3-N,N-二乙氨基苯乙醚在乙酸酐中室温反应，得到目标化合物氯代吲哚紫内酯。本专利技术采用绿色的碳酸酯为烷基化试剂，避免常规使用卤代烷或硫酸二甲酯等有严重毒性的烷基化试剂。和现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1)采用取代吲哚、活泼氢取代间氨基苯酚及氯代邻苯二甲酸酐三个关键中间体，经两步缩合得到目标产物。目标化合物的显色性高，合成所需要的原料易得，合成过程中每一步的转化率较高，中间过程不需要复杂的纯化工序；2)本专利技术避开REACH高度关注物质，设计、制备了一种新型蓝色压敏染料，其摩尔吸光系数达到CVL的1.8倍，在较低的压敏染料使用浓度下，即可达到CVL相同的显色效果。
附图说明
[0018]图1为实施例1合成的压敏染料氯代吲哚紫内酯(产物CIL)的紫外吸收光谱。
具体实施方式
[0019]以下结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步地详细介绍，但本专利技术的保护范围并不局限于此。
[0020]实施例11、N-甲基化甲基吲哚(化合物c)的合成在100mL三口瓶中，加入2-甲基吲哚a(3g,22.9mmol)，碳酸钾(2g,14.5mmol)，四丁基氯
化胺(0.36g,1.3mmol)，碳酸二甲酯(40g,444.4mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(10g,137.0mmol)，加热到95℃回流反应12h，冷却后，将反应液过滤，减压蒸出溶剂。然后加入水25mL，用乙酸乙酯萃取2次，无水硫酸钠干燥有机层，浓缩，得到3.25g产物N-甲基化甲基吲哚(化合物c)，收率98.2％；1H NMR(400MHz,CDCl3),δ:7.52(d,J＝7.6Hz,1H),7.25(d,J＝8.0Hz，1H),7.14(t,J＝7.2Hz,1H),7.05(t,J＝8.0Hz,1H),6.24(s,1H),3.65(s,3H),2.42(s,3H)。
[0021]2、3-(N,N-二甲氨基)-苯甲醚(化合物d)的合成在不锈钢压力反应釜中，加入3-氨基苯酚b(间氨基苯酚，3g,27.5mmol)，氢氧化钠(3.5g，87.5mmol)，四丁基氯化胺(0.5g，1.8mmol)和碳酸二甲酯(40g，444.4mmol)，然后于160℃反应20-24h。冷却后将反应液过滤，减压蒸出溶剂，然后加入水20mL，用二氯甲烷萃取2次，无水硫酸钠干燥有机层，浓缩，得到4.0g产物3-(N,N-二甲氨基)-苯甲醚(化合物d)，收率96.3％；1H NMR(400MHz,CDCl3),δ:7.14(t，J＝8.0Hz,1H),6.35(dd，J1＝8.4Hz,J2＝2.4Hz,1H),6.30-6.27(m，2H),3.82(s,3H),2.93(s,6H)。
[0022]3、(N-甲基)-2-甲基吲哚酮酸(化合物f)的合成在反应瓶中，加入N-甲基化甲基吲哚(化合物c)1.2g(8.28mmol)，4-氯苯酐e 1.47g(8.28mmol)和甲苯35mL，加热到110℃回流反应15-16h，冷却，沉淀析出，过滤，甲苯洗涤滤饼，干燥，得到2.46g淡红色固体粉末产物(N-甲基)-2-甲基吲哚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用作蓝色压敏染料的化合物，其特征在于，结构通式如下所示：其中，R1为CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或CH2CH2CH2CH3；R2为CH3或CH2CH3。2.一种权利要求1所述用作蓝色压敏染料的化合物的制备方法，其特征在于，合成路线如下所示：；具体包括如下步骤：1）将2-甲基吲哚a、碳酸酯一、N,N二甲基甲酰胺和碳酸钾，在相转移催化剂作用下，加热回流反应10-15h，后处理得到化合物c；
2）将间氨基苯酚b、碳酸酯二和氢氧化钠，在相转移催化剂作用下，于120-180℃条件下反应18-24h，后处理得到化合物d；3）化合物c与4-氯苯酐e在甲苯中加热回流12-24 h，后处理得到化合物f；4）化合物d与化合物f在乙酸酐中室温反应18-20 h，后处理得到化合物g。3.如权利要求2所述用作蓝色压敏染料的化合物的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述碳酸酯一为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯或碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利敏，程森祥，宋晓宇，陈彤，
申请(专利权)人：河南省科学院高新技术研究中心，
类型：发明
国别省市：