[發明專利]一種化學變色熒光墨水和制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201910601929.2
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110358366A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 郭敏杰;丁彬彬;王飆;李盛華
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C09D11/50
• 分類號: C09D11/50;C09D11/16;C09D11/17
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 侯力

一種熒光變色墨水，由染料分子2,5?二氨基?1,4?二苯甲酸丁酯、染料分散劑和溶劑配制而成，將該熒光墨水涂寫于本色紙上，字體呈現黃色，并在365nm的紫外燈照射下發出黃色熒光；字體顏色可在墨水助劑的作用下改變顏色，將墨水助劑涂寫于上述字體上，在紙張上原位發生化學反應，根據墨水助劑中酰化試劑濃度的不同生成不同的新的熒光物，字體在紫外燈照射下可呈現綠色、藍色熒光。所述熒光染料2,5?二氨基?1,4?二苯甲酸丁酯制備過程簡便，書寫于紙上呈黃色熒光，和墨水助劑之間反應迅速，隨著墨水助劑濃度的增加，自然光下字體顏色可由黃色漸變成綠色至無色，紫外燈照射下熒光顏色可由橙黃色漸變成綠色至藍色。

技術領域

本發明屬于熒光發光材料領域，特別是一種單一苯環熒光染料的制備及熒光變色墨水的制備方法。

背景技術

防偽熒光材料在某種特定波長的光波激發后，會顯示出鮮艷的熒光效果。而當光源移除后，這種發光行為馬上停止。隨著社會市場發展和商品防偽需要，熒光防偽材料設計在很多領域得到了快速的發展。現有有機熒光小分子變色機制有力致變色，溶致變色，光致變色等。

力致變色熒光分子在外部壓力或者機械力的刺激作用下,其光物理性質(如紫外-可見吸收、熒光發射等)會發生可逆的轉化。這種轉變基于熒光分子的分子構型、堆積方式和分子間作用力在外部力刺激下可發生轉變,例如分子平面化、單重態激子轉換、晶型-無定型、無定型-晶型、晶型-晶型的轉換等。例如2007年Araki等人報道了一種含有四個乙酰胺的芘的衍生物，向該化合物的氯仿溶液中加入甲醇使化合物析出，形成白色固體，具有強的藍光發射性質，當力作用于此固體，顏色由白色轉變成黃色，黃色固體具有綠色熒光發射。參見：Sagara Y,Mutai T,Yoshikawa I,et al.Material design for piezochromicluminescence:hydrogen-bond-directed assemblies of a pyrene derivative.[J].Journal of the American Chemical Society,2007,129(6):1520-1.LIU等人報道了咔唑修飾的D-π-A型β-二酮二氟化硼配合物TCBM和CBM，它們具有壓致熒光變色性質。CBM在機械力刺激下發射波長從548nm紅移到572nm，發光顏色從黃色變成橙色。連有叔丁基基團的TCBM，它的壓致熒光變色行為十分明顯，合成的TCBM樣品發出強烈的綠色熒光，最大發射波長在547nm，研磨后，發光顏色變為橙色，最大發射峰在597nm，紅移了50nm。這是由于叔丁基的空間位阻效應使分子在晶體中排列比較松散，對外界刺激更敏感，導致TCBM給出高對比度的壓致熒光變色行為。參見：LIU M,ZHAI L,SUN J,et al.Multi-color solid-stateluminescence of difluoroboronβ-diketonate complexes bearing carbazole withmechanofluorochromism and thermofluorochromism[J].Dyes Pigm,2016,128,271-278.在2017年，SUN等人合成了叔丁基咔唑修飾的Schiff堿二氟化硼配合物TPOB。合成的晶體能夠發射黃色熒光，發射波長位于570nm，研磨后，發光顏色變為橙紅色，發射波長紅移到590nm。對研磨后的粉末進行加熱處理，固態發光又恢復到了黃色熒光，再次研磨，又變為橙紅色熒光，說明TPOB壓致熒光變色是一種可逆過程。參見：SUN J,SUN J,MI W,et al.Self-assembling and piezofluorochromic propertiesof tert-butylcarbazole-basedSchiff bases and the difluoroboron complex[J].Dyes Pigm,2017,136,633-640.