[发明专利]一种基于结晶紫内酯衍生物再写纸的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种基于结晶紫内酯衍生物再写纸的制备方法及应用，该再写纸以结晶紫内酯I为原料，通过酯的氨(胺)解、醛、酮的还原氨(胺)化和与溴化锌的配位作用获得锌配合物I‑Zn，这类锌配合物可以在325‑450nm紫外光的照射下发生异构化，颜色发生由黄向蓝的转变，在黑暗或者加热的条件下又可以恢复至黄色，可实现光刺激的光学信息记录及重复打印，信息维持时间长，且重复性良好，可重复使用10次以上，有效节约生产资源。

技术领域

本发明属于有机光电功能材料技术领域，具体地涉及一种基于结晶紫内酯衍生物再写纸的制备方法及应用。

背景技术

近年来，随着国民素质的普遍提高和生活观念的转变，人们的环保意识也在逐步提高，纸张是一种用量较大的消耗品，为了满足需求，需要消耗大量的林木资源，对森林保护造成严重的负担，在纸张的制作过程中还需要经过层层化学工艺的处理，而化学残留给环境带来的危害日趋严重，为了更好的保护环境，可复写纸开始引起科学界的广泛关注，而将光致变色材料应用到可重复打印纸张中更是未来发展的大趋势，因为光源本身无毒无害，且取用方便，利用光致变色材料实现重复打印可以将原材料的消耗降至最低，减少纸张污染，从而满足日益增长的可持续性，减碳和森林保护的需求。

近年来，刺激响应性发光材料成为研究热点，各种对外界刺激响应的材料已被开发。自从锌配合物作为发光材料成功应用于有机电致发光领域以来，各种关于锌配合物的研究成果被相继报道，所涉及的应用领域除了传统的电致发光领域外，还包括生物传感和有机太阳能电池等领域。锌配合物之所以能够引起研究人员的广泛关注，是由于它具有成本低、热稳定性好和量子效率高等特点。而要实现锌配合物在打印方面的应用，调控其光物理性质非常重要；发展新型的基于锌配合物的刺激响应性发光材料是解决这一问题的有效途径，这也将有助于绿色打印的进一步发展。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种基于结晶紫内酯衍生物再写纸的制备方法，制备过程简单，以结晶紫内酯为原料，使用锌盐溶液作为“油墨”用于喷墨打印，通过酯的氨(胺)解、醛、酮的还原氨(胺)化和与溴化锌的配位作用获得锌配合物，加热或者遮光即可进行擦除，其信息维持时间长，且重复性良好，可重复使用10次以上，与以前的工作相比取得了很大的进展。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种基于结晶紫内酯衍生物再写纸的制备方法，所述再写纸上包括三个涂布层，具体的操作步骤为：

a)在滤纸上涂布溶于二氯甲烷的聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇(PEG-PPG-PEG)、聚乙二醇(PEG)、或聚氧乙烯-聚氧丙烯醚溶液，烘干，作为第一层；

b)将溶于二氯甲烷的结晶紫内酯衍生物I和PEG-PPG-PEG、PEG、聚氧乙烯-聚氧丙烯醚或泊洛沙姆407溶液均匀涂于所述第一层上作为第二层；

c)在所述第二层上涂布PEG-PPG-PEG、PEG、或聚氧乙烯-聚氧丙烯醚溶液作为第三层。

进一步地，所述紫内酯衍生物I的化学结构式为：

进一步地，所述结晶紫内酯衍生物I的具体合成路线为：

将所述基于结晶紫内酯衍生物的再写纸应用在重复打印中，以ZnBr₂锌盐水溶液作为墨水，再写纸中的结晶紫内酯衍生物I与ZnBr₂结合形成锌配合物I-Zn。

进一步地，所述锌配合物I-Zn的结构式为：

进一步地，所述锌配合物I-Zn能被波长为325-450nm的紫外光激发，打印内容肉眼可见，打印出的图像在加热或遮光条件下可被擦除。

进一步地，锌配合物I-Zn的具体变色机理如下图：