[发明专利]多色物质和它们的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种作为成色剂的丁二炔的新用途。

背景技术

聚丁二炔可以被着色。另外，例如，已知聚(10，12-二十五碳二炔酸)的蓝色形式在各种刺激(例如温度，pH值和机械应力)的作用下转变为红色形式。利用这点已经产生比色化学传感器或生物传感器，其中干扰的出现是由于给定分析物结合到受体，该受体作为侧基共价连接到聚丁二炔主链。对于聚丁二炔结构通常优选的例如脂质体或Langmuir-Schaefer薄膜。

丁二炔可以利用UV光通过辐射进行聚合。使用UV激光产生丁二炔的标记已经在例如US-A-5149617的专利中进行了描述。这一文献还描述了聚丁二炔如何经历热致变色的变化，例如从紫红色变成红色。由此，单纯UV辐射步骤后是单独的加热步骤。

US4705742A专利公开了共轭的聚乙炔化合物的微分辐射(differential exposure)以在基底上的层中产生颜色范围。这一辐射在低于200vnm的波长下使用电子束产生。

WO2006/018640的一部分是基于US4705742A中报道的效果如何控制并如何利用以实现多色打印的申请。这一申请公开了一种在基底上形成图像的方法，其包括在基底上施加丁二炔和光产酸(photoacid)或光产碱(photobase)。丁二炔是通过辐射被聚合的。10，12-二十五碳二炔酸用于这一申请的例子中。

发明内容

在辐射下，丁二炔化合物将经历变色，并且其具有下列通用结构中的一个：

其中，X和Y是二价直链或支链的烯基(-CH₂-)n，其中，n＝0至24；或者是二价亚苯基(-C₆H₄-)n，其中，n＝0至1；或者是烯基和亚苯基的结合，并且其中在通式(I)中，X和/或Y相对丁二炔基团在α，β或γ位被官能团取代；

Q和V是可选的，如果存在，它们是例如-S-、-O-、-NHR′-、胺、酯、硫酯、羰基或氨基甲酸酯的二价桥连基；其中R′是氢或烷基；

R1和R2是H或烷基；

A和T二价基团，该二价基团可以是如X或Y的烯基或亚苯基类型，或者是如Q或V的桥连类型，或者是这两种类型的结合，X或Y还包括Q或V基团；

Z是如X或Q或它们的结合的二价基团，X还可以包括Q基，或者Z可以不存在；

n和m是各自单独从2至20,000,000；和

B是其中X，Q和R1如上述定义的。

根据本发明的第二个方面，一种对使用了上述化合物的材料着色的方法，包括将所述材料进行辐射。所述化合物可以在基底中或在基底表面。

具体实施方式

本发明的丁二炔化合物落入四种分类中：

1.离散分子丁二炔

2.环系丁二炔

3.聚合物主链丁二炔

4.聚合物侧链丁二炔

上述使用的术语烯基包括直链和支链系统，并且它还可以包括在有机化学中已知的其它官能团，例如乙醇，胺，羧酸基团等。

上述使用的术语亚苯基是包括至少一个具有通式-C₆H₄-的芳香环的系统。然而，这不排除所述的环系统的其它的功能化。

所述的桥连基可以是选自有机化学的任何适合基团并且这些例子包括：O，S，NHR′(其中R′是氢或烷基)，氨基化合物，酯或硫酯基团，羰基或氨基甲酸基团。Q和V可以包括非功能化的二价桥连基母体，例如胺，乙醇，硫醇或羧酸。Q和V都可以存在，或者可选择的仅存在Q。丁二炔可以是对称的或不对称的。

其中在上述化合物中R1和R2是烷基，它们可以是直链或支链的。它们还可以包括在有机化学中已知的其它的官能团，例如乙醇，胺，羧酸基团等和芳香环系统。不饱和基团可以存在，例如烯烃和炔烃基团。

在本发明的一个实施例中，基团R1，R2，Q，V，X和Y可以包括离子基，其可以是阴离子也可以是阳离子。实例包括磺酸基(-SO3-)和铵基。

优选的丁二炔成色剂是那些可以形成至少两种选自蓝色，红色，绿色，蓝绿色，紫红色和黄色中的不同的颜色的丁二炔。

用于本发明中特别优选的丁二炔化合物是那些在聚合时可以产生导电性和颜色的丁二炔。

基团X和Y中的一个或两个在相对丁二炔的α，β或γ位上被官能团取代。例如，官能团可以是羟基、胺和功能化的氨基、烷氧基、酰基、烷基、烯基、炔烃、卤代基、硫醇等。

在一个实施例中，所述化合物具有下面所示的α-羟基。