专利名称：具有异氰酯三聚体的螺吡喃化合物及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一类螺吡喃化合物及其制备方法和应用。
背景技术：
螺吡喃是一种应用十分广泛、性质较为稳定的光致变色化合物，特别是接枝于高聚物中。
如文献 高等学校化学学报，2005(25)，935-938；甘肃农业大学学报，2004，39(6)，704-706等文献中已经公开的报道和文献M.Moniruzzaman et al./European Polymer Journal 42(2006)1455-1466中报道的螺吡喃衍生物 1’-(2-羟乙基)-6-硝基螺[2H-1-苯并吡喃-2，2-吲哚啉]和 1’，3’，3’-三甲基-6-羟基-螺(2H-1-苯并吡喃-2，2’-吲哚)。
上述的螺吡喃衍生物虽然具有光致变色功能，但是，光致变色功能的稳定性较差，而形成聚合物或是形成多聚体有利于光致变色稳定性的提高，这是由于位阻效应的影响限制了开环体碳碳单键的自由旋转，因而增加了回复到闭合螺环状态的阻力，使消色速度大大减慢，因此，对于材料进行改性，对于满足纺织领域和防伪、光学仪器、信息存储、光致开关等领域发展的需要十分重要。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开具有异氰酯三聚体的螺吡喃化合物及其制备方法和应用，满足有关领域的需要。
本发明的具有异氰酯三聚体的螺吡喃化合物，其结构通式为
其中R代表
或
A代表
上述的具有异氰酯三聚体的螺吡喃化合物的制备方法包括如下步骤 将溶解在溶剂中的螺吡喃衍生物与溶解在溶剂中的异氰酯三聚物反应，反应温度为20～50℃，反应时间为8～12小时，然后从反应产物中收集具有异氰酯三聚体的螺吡喃化合物； 螺吡喃衍生物与异氰酯三聚物的摩尔比例为 螺吡喃衍生物∶异氰酯三聚物＝1∶2.8？～3.2？； 所说的螺吡喃衍生物为1’-(β-羟乙基)-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-羟基-螺(2H-1-苯并吡喃-2，2’-吲哚)； 所说的螺吡喃衍生物可以采用文献高等学校化学学报，2005(25)，935-938；甘肃农业大学学报，2004，39(6)，704-706和文献M.Moniruzzaman et al./European Polymer Joumal 42(2006)1455-1466公开的技术进行制备。
所说的异氰酯三聚物选自2，4TDI三聚体、IPDI三聚体或HDI三聚体； 2，4-异氰酯三聚物的商品名称为desmodur-1L，IPDI三聚物的商品名称为Z4370，HDI三聚体的商品名称为desmodur 3390； 所说的异氰酯三聚物可采用bayer公司生产的产品； 2，4-异氰酯三聚物的结构通式如下
R基团为
IPDI三聚物的结构通式如下
R基团为
HDI三聚物的结构通式如下
R基团为
优选的为2，4-异氰酯三聚物； 所说的溶剂选自能够溶解异氰酯三聚物的有机溶剂，优选丙酮。
本发明的具有异氰酯三聚体的螺吡喃化合物，为一种含螺吡喃的高聚物，具有稳定的光致变色功能，可以应用于纺织、防伪、光学仪器、信息存储、光致开关等领域。
具体实施例方式 实施例1 将0.1mol 2，4TDI三聚体溶于10-30ml丙酮中； 将0.3mol 1’，3’，3’-三甲基-6-羟基-螺(2H-1-苯并吡喃-2，2’-吲哚)溶于20ml丙酮中，然后将加入2，4TDI三聚体丙酮溶液，搅拌，于50℃反应10小时，出料。得到产物丙酮溶液旋转蒸发，干燥后得到产物。
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测试，反应产物其他吸收峰基本不变同时在1528cm-1附近产生吸收峰为氨基甲酸酯基团的特征峰。
采用J.Phys.Chem.B 2005，109，93-101；J.Phys.Chem.B 2006，110，13804-13811文献的方法进行检测，光致变色功能如下 大分子在紫外光照射下会在350～400nm和550～650处有吸收峰。
采用J.Phys.Chem.B 2006，110，13804-13811文献的方法进行检测，其稳定性如下 体系可反复50次以上结构不发生分解。
实施例2 将0.1mol 2，4TDI三聚体溶于20ml丙酮中； 将0.3mol1’-(β-羟乙基)-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，然后将加入2，4TDI三聚体丙酮溶液，搅拌，于50℃反应10小时，出料。得到产物丙酮溶液旋转蒸发，干燥后得到产物。
IR(cm-1)3400，1053(vOH)；1273，1021(vC螺-O-C)；1649(vC＝C)；1608，1577(v苯环)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测试，反应产物其他吸收峰基本不变同时在1528cm-1附近产生吸收峰为氨基甲酸酯基团的特征峰。
采用J.Phys.Chem.B 2005，109，93-101；J.Phys.Chem.B 2006，110，13804-13811文献的方法进行检测，光致变色功能如下 大分子在紫外光照射下会在350～400nm和550～650处有吸收峰。
采用J.Phys.Chem.B 2006，110，13804-13811文献的方法进行检测，其稳定性如下 体系可反复50次以上结构不发生分解。
权利要求
1.具有异氰酯三聚物的螺吡喃化合物，其结构通式为
其中R代表
A代表
2.根据权利要求1所述的具有异氰酯三聚体的螺吡喃化合物的制备方法，包括如下步骤将溶解在溶剂中的螺吡喃衍生物与溶解在溶剂中的异氰酯三聚物反应，反应温度为20～50℃，反应时间为8～12小时，然后从反应产物中收集具有三维结构的螺吡喃化合物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，螺吡喃衍生物与异氰酯三聚物的摩尔比例为1∶2.8～3.2。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所说的螺吡喃衍生物为1’-(β-羟乙基)-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.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所说的异氰酯三聚物选自2，4TDI三聚体、IPDI三聚体或HDI三聚体；
2，4-TDI异氰酯三聚物的结构通式如下
R基团为
IPDI三聚物的结构通式如下
R基团为
HDI三聚物的结构通式如下
R基团为
6.根据权利要求1所述的具有异氰酯三聚体的螺吡喃化合物的应用，其特征在于，应用于纺织、防伪、光学仪器、信息存储或光致开关等领域。
全文摘要
本发明公开了一种具有异氰酯三聚体的螺吡喃化合物及其制备方法和应用。所述具有异氰酯三聚体的螺吡喃化合物的制备方法包括如下步骤将溶解在溶剂中的螺吡喃衍生物与溶解在溶剂中的异氰酯三聚物反应，反应温度为20～50℃，反应时间为8～12小时，然后从反应产物中收集具有异氰酯三聚体的螺吡喃化合物。本发明的具有异氰酯三聚体的螺吡喃化合物，为一种含螺吡喃的高聚物，具有稳定的光致变色功能，可以应用于纺织、防伪、光学仪器、信息存储、光致开关等领域。其结构通式(如图)。
文档编号C09K9/02GK101125856SQ20071004684
公开日2008年2月20日 申请日期2007年10月9日 优先权日2007年10月9日
发明者瑜 张, 峻 刘, 陈彦模, 昊 俞, 龙 陈, 朱美芳, 张菁菁 申请人:东华大学