[发明专利]氮杂环取代苯并螺噁嗪类光致变色化合物及其制备方法

权利要求书

1.氮杂环取代苯并螺噁嗪类光致变色化合物，其特征在于具有以下化学结构通式：

式中：

R₁＝H、CH₃或Cl，

2.权利要求1所述氮杂环取代苯并螺噁嗪类光致变色化合物的制备方法，其特征在于步骤如下：

第一步，R₁取代-1，3，3-三甲基2-亚甲基吲哚啉的合成

上式中，R₁＝H、CH₃或Cl，

I.R₁取代苯肼盐酸盐的合成

在250ml三口瓶中，加入0.1mol上式所示R₁取代苯胺和①125ml质量百分比浓度为30％的盐酸，搅拌，冷却至0～5℃，滴加0.12mol NaNO₂溶于60ml水中制得的NaNO₂水溶液，滴完后保持0～5℃反应2小时，得到R₁取代苯基重氮盐溶液，然后在通入氮气的条件下，将该R₁取代苯基重氮盐溶液加入到②90gSnCl₂和③200ml质量百分比浓度为30％的盐酸的混合液中，保持0～5℃反应1小时，得到R₁取代苯肼盐酸盐固体，产率为88～92％；

II.R₁取代-2，3，3-三甲基吲哚的合成

在500ml三口瓶中，加入0.2mol由上述I步制得的R₁取代苯肼盐酸盐和300ml冰醋酸，加热溶解后，加入44ml甲基异丙基酮，回流8小时，蒸馏除去溶剂，加入饱和的碳酸氢钠水溶液，调节pH至7，用氯仿萃取，用无水MgSO₄干燥，经过蒸馏，除去氯仿，得到产物R₁取代2，3，3-三甲基吲哚，产率为58～62％；

III.R₁取代-1，3，3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉的合成

在氮气保护条件下，于100ml烧瓶中加入0.025mol由上述II步制得的R₁取代-2，3，3-三甲基吲哚和①0.03mol碘甲烷溶在30ml氯仿中形成的溶液，加热回流3小时，有白色固体析出，再加入②0.04mol三乙胺，继续回流1小时，冷却，用水洗涤，用无水MgSO₄干燥，蒸去溶剂，得到产物R₁取代-1，3，3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉，产率为76～82％；

第二步，氮杂环R₂取代-2-亚硝基苯酚的合成

上述R₂＝5-吡咯烷基或上述R₂＝5-吗啉基，

A.5-吡咯烷基-2-亚硝基苯酚的合成

I.3-吡咯烷基苯酚的合成

将0.01mol间氨基苯酚和0.01mol碳酸钠的20ml无水乙醇溶液，放入100ml三口瓶中，滴加0.012mol 1，4-二溴丁烷的20ml乙醇溶液，回流8小时，将由此得到的反应液倒入冰水中，析出白色沉淀，过滤，得到产物3-吡咯烷基苯酚，产率为90％；

II.5-吡咯烷基-2-亚硝基苯酚的合成

将由上述I步制得的0.1mol 3-吡咯烷基苯酚溶解到35ml质量百分比浓度为30％的盐酸和20ml水中，冷却到0℃，再滴加0.1mol NaNO₂溶在50ml水中制得的NaNO₂水溶液，在0～5℃搅拌半小时，抽滤，将由此所得中间产物溶于200ml乙醇中，回流加热1小时，冷却到35℃，加入100ml乙醚，析出晶体，抽滤，干燥，将由此所得中间产物加入到150ml水中溶有2.75g碳酸氢钠形成的碳酸氢钠水溶液中，析出晶体，抽滤，得到产物5-吡咯烷基-2-亚硝基苯酚，产率88％；

B.5-吗啉基-2-亚硝基苯酚的合成

I.3-吗啉基苯酚的合成

将0.01mol间氨基苯酚和0.01mol Na₂CO₃的20ml无水乙醇溶液，放入100ml三口瓶中，滴加0.012mol二溴乙醚的20ml的乙醇溶液，回流8小时，将由此得到的反应液倒入冰水中，析出白色沉淀，过滤得产物3-吗啉基苯酚，产率为86％。

II.5-吗啉基-2-亚硝基苯酚的合成

将0.1mol由上述I步制得的3-吗啉基苯酚溶解到35ml质量百分比浓度为30％的盐酸和30ml水中，冷却到0～5℃，再滴加0.1mol NaNO₂溶于50ml水中制得的NaNO₂水溶液，在0～5℃搅拌半小时，抽滤，将由此所得中间产物溶于200ml乙醇中，加热回流1小时，冷却到35℃，加入100ml乙醚中，析出固体，抽滤，将由此所得中间产物加入到150ml水中溶有2.75g碳酸氢钠形成的碳酸氢钠水溶液中，抽滤，得到5-吗啉基-2-亚硝基苯酚，产率为80％。

第三步，氮杂环取代苯并螺噁嗪类光致变色化合物的合成

在100ml圆底烧瓶中，于氮气保护条件下，将0.01mol由上述第二步制得的氮杂环取代-2-亚硝基苯酚溶于20ml无水乙醇中，滴加0.012mol由上述第一步制得的R₁取代-1，3，3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉溶于20ml无水乙醇形成的溶液，加热回流6～10小时，TLC监测，反应完成后，经蒸馏浓缩，用体积比为石油醚∶乙酸乙酯＝3～7∶1的石油醚和乙酸乙酯作洗脱剂，用柱层析分离，制得最终产物上述氮杂环取代苯并螺噁嗪类光致变色化合物，产率为27～33％。

上述氮杂环取代苯并螺噁嗪类光致变色化合物的制备方法，其中所用反应物的量按等比例扩大或缩小所得到的结果相同。