專利名稱：具有異氰酯三聚體的螺吡喃化合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類螺吡喃化合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：
螺吡喃是一種應(yīng)用十分廣泛、性質(zhì)較為穩(wěn)定的光致變色化合物，特別是接枝于高聚物中。
如文獻(xiàn) 高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)，2005(25)，935-938；甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，39(6)，704-706等文獻(xiàn)中已經(jīng)公開的報(bào)道和文獻(xiàn)M.Moniruzzaman et al./European Polymer Journal 42(2006)1455-1466中報(bào)道的螺吡喃衍生物 1’-(2-羥乙基)-6-硝基螺[2H-1-苯并吡喃-2，2-吲哚啉]和 1’，3’，3’-三甲基-6-羥基-螺(2H-1-苯并吡喃-2，2’-吲哚)。
上述的螺吡喃衍生物雖然具有光致變色功能，但是，光致變色功能的穩(wěn)定性較差，而形成聚合物或是形成多聚體有利于光致變色穩(wěn)定性的提高，這是由于位阻效應(yīng)的影響限制了開環(huán)體碳碳單鍵的自由旋轉(zhuǎn)，因而增加了回復(fù)到閉合螺環(huán)狀態(tài)的阻力，使消色速度大大減慢，因此，對(duì)于材料進(jìn)行改性，對(duì)于滿足紡織領(lǐng)域和防偽、光學(xué)儀器、信息存儲(chǔ)、光致開關(guān)等領(lǐng)域發(fā)展的需要十分重要。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開具有異氰酯三聚體的螺吡喃化合物及其制備方法和應(yīng)用，滿足有關(guān)領(lǐng)域的需要。
本發(fā)明的具有異氰酯三聚體的螺吡喃化合物，其結(jié)構(gòu)通式為
其中R代表

或
A代表
上述的具有異氰酯三聚體的螺吡喃化合物的制備方法包括如下步驟 將溶解在溶劑中的螺吡喃衍生物與溶解在溶劑中的異氰酯三聚物反應(yīng)，反應(yīng)溫度為20～50℃，反應(yīng)時(shí)間為8～12小時(shí)，然后從反應(yīng)產(chǎn)物中收集具有異氰酯三聚體的螺吡喃化合物； 螺吡喃衍生物與異氰酯三聚物的摩爾比例為 螺吡喃衍生物∶異氰酯三聚物＝1∶2.8？～3.2？； 所說的螺吡喃衍生物為1’-(β-羥乙基)-3，3-二甲基-6-硝基螺吲哚啉-2，2-2H-1-苯并吡喃或1’，3’，3’-三甲基-6-羥基-螺(2H-1-苯并吡喃-2，2’-吲哚)； 所說的螺吡喃衍生物可以采用文獻(xiàn)高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)，2005(25)，935-938；甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，39(6)，704-706和文獻(xiàn)M.Moniruzzaman et al./European Polymer Joumal 42(2006)1455-1466公開的技術(shù)進(jìn)行制備。
所說的異氰酯三聚物選自2，4TDI三聚體、IPDI三聚體或HDI三聚體； 2，4-異氰酯三聚物的商品名稱為desmodur-1L，IPDI三聚物的商品名稱為Z4370，HDI三聚體的商品名稱為desmodur 3390； 所說的異氰酯三聚物可采用bayer公司生產(chǎn)的產(chǎn)品； 2，4-異氰酯三聚物的結(jié)構(gòu)通式如下

R基團(tuán)為
IPDI三聚物的結(jié)構(gòu)通式如下

R基團(tuán)為
HDI三聚物的結(jié)構(gòu)通式如下

R基團(tuán)為
優(yōu)選的為2，4-異氰酯三聚物； 所說的溶劑選自能夠溶解異氰酯三聚物的有機(jī)溶劑，優(yōu)選丙酮。
本發(fā)明的具有異氰酯三聚體的螺吡喃化合物，為一種含螺吡喃的高聚物，具有穩(wěn)定的光致變色功能，可以應(yīng)用于紡織、防偽、光學(xué)儀器、信息存儲(chǔ)、光致開關(guān)等領(lǐng)域。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施例1 將0.1mol 2，4TDI三聚體溶于10-30ml丙酮中； 將0.3mol 1’，3’，3’-三甲基-6-羥基-螺(2H-1-苯并吡喃-2，2’-吲哚)溶于20ml丙酮中，然后將加入2，4TDI三聚體丙酮溶液，攪拌，于50℃反應(yīng)10小時(shí)，出料。得到產(chǎn)物丙酮溶液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，干燥后得到產(chǎn)物。
1HNMR，δ1H(CDCl3)1.15(3H，s，3’-CH3)，1.29(3H，s，3’-CH3)，2.71(3H，s，N-CH3)，4.51(s，OH)，5.69(1H，d，J＝10.2Hz，H-3)，6.75(1H，d，J＝10.2Hz，H-4)，6.49-6.60(m，4H，H-5，H-7，-7’和H-8)，6.79-6.85(t，J＝7.3Hz，H-5’)，7.07(1H，d，J＝7.1Hz，H-4’)和7.13-7.20ppm(1H，t，H-6’).。
IR測(cè)試，反應(yīng)產(chǎn)物其他吸收峰基本不變同時(shí)在1528cm-1附近產(chǎn)生吸收峰為氨基甲酸酯基團(tuán)的特征峰。
采用J.Phys.Chem.B 2005，109，93-101；J.Phys.Chem.B 2006，110，13804-13811文獻(xiàn)的方法進(jìn)行檢測(cè)，光致變色功能如下 大分子在紫外光照射下會(huì)在350～400nm和550～650處有吸收峰。
采用J.Phys.Chem.B 2006，110，13804-13811文獻(xiàn)的方法進(jìn)行檢測(cè)，其穩(wěn)定性如下 體系可反復(fù)50次以上結(jié)構(gòu)不發(fā)生分解。
實(shí)施例2 將0.1mol 2，4TDI三聚體溶于20ml丙酮中； 將0.3mol1’-(β-羥乙基)-3，3-二甲基-6-硝基螺吲哚啉-2，2-2H-1-苯并吡喃溶于20ml丙酮中，然后將加入2，4TDI三聚體丙酮溶液，攪拌，于50℃反應(yīng)10小時(shí)，出料。得到產(chǎn)物丙酮溶液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，干燥后得到產(chǎn)物。
IR(cm-1)3400，1053(vOH)；1273，1021(vC螺-O-C)；1649(vC＝C)；1608，1577(v苯環(huán))1512，1335(vNO2) 1H NMR(δ/ppm)1.19(s，3H)，1.29(S，3H)，3.32～3.50(m，2H)，3.69～3.82(m，2H)，5.87(d，1H)，6.67(d，1H)，6.75～8.03(m，7H)。
IR測(cè)試，反應(yīng)產(chǎn)物其他吸收峰基本不變同時(shí)在1528cm-1附近產(chǎn)生吸收峰為氨基甲酸酯基團(tuán)的特征峰。
采用J.Phys.Chem.B 2005，109，93-101；J.Phys.Chem.B 2006，110，13804-13811文獻(xiàn)的方法進(jìn)行檢測(cè)，光致變色功能如下 大分子在紫外光照射下會(huì)在350～400nm和550～650處有吸收峰。
采用J.Phys.Chem.B 2006，110，13804-13811文獻(xiàn)的方法進(jìn)行檢測(cè)，其穩(wěn)定性如下 體系可反復(fù)50次以上結(jié)構(gòu)不發(fā)生分解。
權(quán)利要求
1.具有異氰酯三聚物的螺吡喃化合物，其結(jié)構(gòu)通式為
其中R代表
A代表
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有異氰酯三聚體的螺吡喃化合物的制備方法，包括如下步驟將溶解在溶劑中的螺吡喃衍生物與溶解在溶劑中的異氰酯三聚物反應(yīng)，反應(yīng)溫度為20～50℃，反應(yīng)時(shí)間為8～12小時(shí)，然后從反應(yīng)產(chǎn)物中收集具有三維結(jié)構(gòu)的螺吡喃化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，螺吡喃衍生物與異氰酯三聚物的摩爾比例為1∶2.8～3.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所說的螺吡喃衍生物為1’-(β-羥乙基)-3，3-二甲基-6-硝基螺吲哚啉-2，2-2H-1-苯并吡喃或
1’-(β-羧乙基)-3，3-二甲基-6-硝基螺吲哚啉-2，2-2H-1-苯并吡喃。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所說的異氰酯三聚物選自2，4TDI三聚體、IPDI三聚體或HDI三聚體；
2，4-TDI異氰酯三聚物的結(jié)構(gòu)通式如下
R基團(tuán)為
IPDI三聚物的結(jié)構(gòu)通式如下
R基團(tuán)為
HDI三聚物的結(jié)構(gòu)通式如下
R基團(tuán)為
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有異氰酯三聚體的螺吡喃化合物的應(yīng)用，其特征在于，應(yīng)用于紡織、防偽、光學(xué)儀器、信息存儲(chǔ)或光致開關(guān)等領(lǐng)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有異氰酯三聚體的螺吡喃化合物及其制備方法和應(yīng)用。所述具有異氰酯三聚體的螺吡喃化合物的制備方法包括如下步驟將溶解在溶劑中的螺吡喃衍生物與溶解在溶劑中的異氰酯三聚物反應(yīng)，反應(yīng)溫度為20～50℃，反應(yīng)時(shí)間為8～12小時(shí)，然后從反應(yīng)產(chǎn)物中收集具有異氰酯三聚體的螺吡喃化合物。本發(fā)明的具有異氰酯三聚體的螺吡喃化合物，為一種含螺吡喃的高聚物，具有穩(wěn)定的光致變色功能，可以應(yīng)用于紡織、防偽、光學(xué)儀器、信息存儲(chǔ)、光致開關(guān)等領(lǐng)域。其結(jié)構(gòu)通式(如圖)。
文檔編號(hào)C09K9/02GK101125856SQ20071004684
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月9日
發(fā)明者瑜 張, 峻 劉, 陳彥模, 昊 俞, 龍 陳, 朱美芳, 張菁菁 申請(qǐng)人:東華大學(xué)