[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

说明书

技术领域

本发明的技术方案涉及有机光致变色材料，具体地说是氮杂环取代苯并螺噁嗪类光致变色化合物及其制备方法。

背景技术

光致变色化合物可以用于光信息存储材料、光致变色计算机、伪装隐蔽材料、防护与装饰材料等高新技术领域。CN 201110058251.1披露了喹啉并螺噁嗪类光致变色化合物及其制备方法；CN1629249公开了6′-杂环取代萘并螺噁嗪光致变色化合物及其制备方法。随着上述高新技术领域的快速发展，必须研发更多的、具有新特征性能的新型光致变色化合物，以满足社会和科技的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供氮杂环取代苯并螺噁嗪类光致变色化合物及其制备方法，这类化合物变色速度、消色速度都快和色泽鲜艳，多数为红色光致变色化合物，用途更广泛，适用性更宽。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：氮杂环取代苯并螺噁嗪类光致变色化合物，具有以下化学结构通式：

式中：

R₁＝H、CH₃或Cl，

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，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