CN111808476A - 一种保密用彩色隐形墨水及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种保密用彩色隐形墨水及其制备方法，制备方法包括以下步骤：将卤素取代的糠醛衍生物和受体反应，得产物一；将产物一和含取代基的苯乙烯在醋酸钯催化下，加入醋酸钾，在70～90℃温度下反应3～5h，得产物二；将产物一和产物二分别与给体溶于二氯甲烷中，酸性环境中在30～40℃温度下反应1～3h，得斯坦豪斯加合物分子；将斯坦豪斯加合物分子溶于水，得保密用彩色隐形墨水。本发明还包括采用上述制备方法制得的保密用彩色隐形墨水。本发明制备流程简单易操作，显著降低了生产成本，制得彩色的隐形墨水，且不具有毒性，有效解决了现有技术中墨水颜色单一、具有一定毒性和显色不易控制等问题，便于推广使用。

Description

一种保密用彩色隐形墨水及其制备方法
技术领域
本发明属于隐形墨水技术领域，具体涉及一种保密用彩色隐形墨水及其制备方法。
背景技术
在信息载体多样化的今天，信息多以电子化方式呈现和传播，但由于纸质载体具有可依据性和可靠性，涉密政府公文、军事机密、档案等，仍以纸质载体流转。然而纸质文档在一定程度上存在信息泄露这一重大隐患。于是，隐形墨水的发展与应用是非常重要的。
目前市面上已有一些出售的隐形墨水，主要可分为酸验型、沉淀型、络离子型、氧化还原以及紫外线型等。其显色原理除了利用酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化外，还涉及其它一系列化学反应，如沉淀反应、络离子形成、氧化还原及紫外线照射等。该类隐形墨水必定存在以下问题：显色过程涉及化学药品，存在一定毒性；由于显色原理涉及化学反应，而反应进程不容易监测，故显色程度不好控制；若显色过程需用到紫外光源，这是对人体有害的；该类隐形墨水制备流程复杂，制备成本较高且显色过程操作繁杂。
在以上问题之外，目前已有的隐形墨水还存在着颜色单一的问题，这虽然不影响文字信息的保密或防伪，但对于具有复杂颜色信息的图像保密或防伪来说则无法得以应用。于是，开发一种显色过程安全环保，颜色多样的隐形墨水是极其重要的。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种保密用彩色隐形墨水及其制备方法，用含取代基的苯乙烯取代溴，拓宽光谱，得到不同斯坦豪斯加合物分子，溶于水制得彩色的隐形墨水，显著降低了生产成本，显色过程简单易控制，有效解决了现有技术中墨水颜色单一、具有一定毒性和显色不易控制等问题，便于推广使用。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种保密用彩色隐形墨水的制备方法，包括以下步骤：
(1)将卤素取代的糠醛衍生物和受体反应，得产物一；其中，卤素取代的糠醛衍生物和受体摩尔比为1:1；
(2)将步骤(1)所得产物一和含取代基的苯乙烯在醋酸钯催化下，加入醋酸钾，以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，在70～90℃温度下反应3～5h，得产物二；其中，产物一、含取代基的苯乙烯和醋酸钾摩尔比为1:1:0.1～0.5；
(3)将步骤(1)所得产物一和步骤(2)所得产物二分别与给体溶于二氯甲烷中，酸性环境中在30～40℃温度下反应1～3h，得斯坦豪斯加合物分子；其中，产物一和给体摩尔比为1:1；
(4)将步骤(3)所得斯坦豪斯加合物分子溶于水，得保密用彩色隐形墨水。
进一步，受体为巴比妥酸、米氏酸或1,3-茚二酮。
进一步，受体结构式分别为：
Figure BDA0002581291140000021
进一步，步骤(1)中，将卤素取代的糠醛衍生物和巴比妥酸或米氏酸溶于水，在室温下搅拌1～3h，得产物一。
进一步，步骤(1)中，将卤素取代的糠醛衍生物和1,3-茚二酮在催化剂作用下冷凝回流，得产物一。
进一步，催化剂为氧氯化锆八水合物。
进一步，卤素取代的糠醛衍生物为5-溴糠醛。
进一步，给体为烷基链胺或苯胺衍生物。
进一步，步骤(3)中，斯坦豪斯加合物分子浓度为2-3g/L。
进一步，斯坦豪斯加合物分子包括DASA-1、DASA-2、DASA-3、DASA-4、DASA-5和DASA-6，结构式分别为：
Figure BDA0002581291140000031
合成路线如下：
Figure BDA0002581291140000032
Figure BDA0002581291140000041
其中，R1:alkyl；R2:aryl；R3：五元环或六元环；R4：“取代基”。
采用上述保密用彩色隐形墨水的制备方法制得的保密用彩色隐形墨水。
综上所述，本发明具备以下优点：
1、斯坦豪斯加合物分子由受体通过三烯连接一个供体组成，通过在三烯结构上引入溴/苯衍生物，可对斯坦豪斯加合物分子结构进行调控，拓宽其光谱，从而调节分子颜色，得到不同颜色的斯坦豪斯加合物。斯坦豪斯加合物主要可以分为两种状态，分别是环状与线性状态，这两种状态可以相互转变。固体加合物可以与水结合，并转变成无色且结构稳定的环状加合物分子，从而在纸张上呈现出一张“白纸”的假象。而通过加热使水挥发后，环状加合物会变成有色的线性加合物分子，在纸张上显示出对应信息，这就是信息的加密解密过程。
2、本发明制备流程简单易操作，显著降低了生产成本，制得彩色的隐形墨水，显著降低了生产成本，显色过程简单易控制，且不具有毒性，有效解决了现有技术中墨水颜色单一、具有一定毒性和显色不易控制等问题，便于推广使用。
3、利用该墨水打印出来的纸张上不会出现任何内容，通过加热到一定温度让斯坦豪斯加合物分子失去结合水，从而使纸张上显现出信息，而通过水蒸汽处理又可以使纸张呈现出“一张白纸”的假象，起到隐形的效果。在水的作用下，斯坦豪斯加合物分子主要以环状(cyclic)存在，在纸张上对外表现为无色；而对纸张进行加热随着水分子的失去，斯坦豪斯加合物分子会从环状(cyclic)转换成线性状态(linear)，并显现出颜色；若此时将斯坦豪斯加合物分子结合水又可以达到一个无色的表象。通过线性状态和环状两个状态之间的转换可以使纸张上的内容根据人们的意愿呈现出来。利用斯坦豪斯加合物分子的两种不同状态来对信息进行加密和解密，从而达到信息保密的目的。通过重复加密和解密操作，可多次使信息消失与重现，并且信息清晰度几乎不会改变。
4、通过普通的商用喷墨打印机的不同端口，可利用彩色隐形墨水实现彩色图像的保密，其相比于目前单色隐形墨水来说拥有更大的保密信息量。且通过调控温度可以控制墨水在纸张上的显色程度，通过控制结合水的比例可以控制纸张上内容消失的时间。
具体实施方式
实施例1
一种保密用彩色隐形墨水，其制备方法，包括以下步骤：
(1)将5-溴糠醛分别与巴比妥酸和米氏酸按摩尔比为1:1溶于水，在室温下搅拌2h，而将5-溴糠醛和1,3-茚二酮在氧氯化锆八水合物作用下在水中冷凝回流，得产物一；
(2)将步骤(1)所得产物一和含取代基的苯乙烯在醋酸钯催化下，加入醋酸钾，以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，在80℃温度下反应4h，得产物二；其中，产物一、含取代基的苯乙烯和醋酸钾摩尔比为1:1:0.2；
(3)将步骤(1)所得产物一和步骤(2)所得产物二分别与烷基链胺溶于二氯甲烷中，酸性环境中在40℃温度下反应2h，得斯坦豪斯加合物分子；其中，产物一和烷基链胺摩尔比为1:1；
(4)将步骤(3)所得斯坦豪斯加合物分子溶于水，得保密用彩色隐形墨水。
实施例2
一种保密用彩色隐形墨水，其制备方法，包括以下步骤：
(1)将5-溴糠醛分别与巴比妥酸和米氏酸按摩尔比为1:1溶于水，在室温下搅拌2h，而将5-溴糠醛和1,3-茚二酮在氧氯化锆八水合物作用下在水中冷凝回流，得产物一；
(2)将步骤(1)所得产物一和含取代基的苯乙烯在醋酸钯催化下，加入醋酸钾，以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，在80℃温度下反应4h，得产物二；其中，产物一、含取代基的苯乙烯和醋酸钾摩尔比为1:1:0.4；
(3)将步骤(1)所得产物一和步骤(2)所得产物二分别与苯胺衍生物溶于二氯甲烷中，酸性环境中在40℃温度下反应2h，得斯坦豪斯加合物分子；其中，产物一和苯胺衍生物摩尔比为1:1；
(4)将步骤(3)所得斯坦豪斯加合物分子溶于水，得保密用彩色隐形墨水。
虽然本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种保密用彩色隐形墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将卤素取代的糠醛衍生物和受体反应，得产物一；其中，卤素取代的糠醛衍生物和受体摩尔比为1:1；
(2)将步骤(1)所得产物一和含取代基的苯乙烯在醋酸钯催化下，加入醋酸钾，以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，在70～90℃温度下反应3～5h，得产物二；其中，产物一、含取代基的苯乙烯和醋酸钾摩尔比为1:1:0.1～0.5；
(3)将步骤(1)所得产物一和步骤(2)所得产物二分别与给体溶于二氯甲烷中，酸性环境中在30～40℃温度下反应1～3h，得斯坦豪斯加合物分子；其中，产物一和给体摩尔比为1:1；
(4)将步骤(3)所得斯坦豪斯加合物分子溶于水，得保密用彩色隐形墨水。
2.如权利要求1所述的保密用彩色隐形墨水的制备方法，其特征在于，所述受体为巴比妥酸、米氏酸或1,3-茚二酮。
3.如权利要求2所述的保密用彩色隐形墨水的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将卤素取代的糠醛衍生物和巴比妥酸或米氏酸溶于水，在室温下搅拌1～3h，得产物一。
4.如权利要求2所述的保密用彩色隐形墨水的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将卤素取代的糠醛衍生物和1,3-茚二酮在催化剂作用下在水中冷凝回流，得产物一。
5.如权利要求4所述的保密用彩色隐形墨水的制备方法，其特征在于，所述催化剂为氧氯化锆八水合物。
6.如权利要求1所述的保密用彩色隐形墨水的制备方法，其特征在于，所述卤素取代的糠醛衍生物为5-溴糠醛。
7.如权利要求1所述的保密用彩色隐形墨水的制备方法，其特征在于，所述给体为烷基链胺或苯胺衍生物。
8.如权利要求1所述的保密用彩色隐形墨水的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述斯坦豪斯加合物分子浓度为2-3g/L。
9.如权利要求1所述的保密用彩色隐形墨水的制备方法，其特征在于，所述斯坦豪斯加合物分子包括DASA-1、DASA-2、DASA-3、DASA-4、DASA-5和DASA-6，其结构式分别为：
Figure FDA0002581291130000021
10.采用权利要求1～9任一项所述的保密用彩色隐形墨水的制备方法制得的保密用彩色隐形墨水。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112812093A (zh) * 2020-12-30 2021-05-18 电子科技大学 一种含有多烯结构的给体-受体斯坦豪斯加合物及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107082775A (zh) * 2017-06-06 2017-08-22 华东理工大学 一种光致变色化合物及其制备方法与应用
WO2017189700A1 (en) * 2016-04-26 2017-11-02 The Regents Of The University Of California Negative photochromic materials with tunable properties
WO2018075776A1 (en) * 2016-10-20 2018-04-26 The Regents Of The University Of California Colorimetric sensors and methods of using colorimetric sensors
CN108929595A (zh) * 2018-08-13 2018-12-04 电子科技大学 一种隐形墨水组合物、隐形墨水组合物的制备方法及其应用
CN109895520A (zh) * 2019-03-19 2019-06-18 电子科技大学 可重复使用的热敏显色材料及其制备方法以及热敏显色纸

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017189700A1 (en) * 2016-04-26 2017-11-02 The Regents Of The University Of California Negative photochromic materials with tunable properties
WO2018075776A1 (en) * 2016-10-20 2018-04-26 The Regents Of The University Of California Colorimetric sensors and methods of using colorimetric sensors
CN107082775A (zh) * 2017-06-06 2017-08-22 华东理工大学 一种光致变色化合物及其制备方法与应用
CN108929595A (zh) * 2018-08-13 2018-12-04 电子科技大学 一种隐形墨水组合物、隐形墨水组合物的制备方法及其应用
CN109895520A (zh) * 2019-03-19 2019-06-18 电子科技大学 可重复使用的热敏显色材料及其制备方法以及热敏显色纸

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SINAWANG, G ET AL.: "Polystyrene Based Visible Light Responsive Polymer with Donor-Acceptor Stenhouse Adduct Pendants", 《MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112812093A (zh) * 2020-12-30 2021-05-18 电子科技大学 一种含有多烯结构的给体-受体斯坦豪斯加合物及其制备方法

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