辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯的結構表征

邱　黎，劉小成，李　翔,3，喻宗沅,3

(1.江漢大學，湖北 武漢 430056；2.湖北省化學研究院，湖北 武漢 430074；

3.華爍科技股份有限公司，湖北 武漢 430074)

?

辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯的結構表征

邱黎1,2，劉小成2，3，李翔1,2,3，喻宗沅1,2,3

(1.江漢大學，湖北 武漢 430056；2.湖北省化學研究院，湖北 武漢 430074；

3.華爍科技股份有限公司，湖北 武漢 430074)

摘要：通過DSC、HPLC、FTIR、1HNMR、13CNMR對自制的可作為有機類可逆熱致變色油墨溶劑的辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯進行了表征。結果表明，辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯的熔點分別為57.3~59.5 ℃、54.7~56.3 ℃，純度分別為99.593%、99.489%，根據FTIR、1HNMR、13CNMR結果推斷了其結構。

關鍵詞：可逆熱致變色油墨；辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯；壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯；表征

自1871年Houston發現CuI等無機物的熱致變色現象以來，人們初步認識了熱致變色材料并對其進行了持續的研究[1]。熱致變色材料是一類具有熱記憶功能的新型智能材料，被廣泛應用于紡織服裝、油墨印刷、節能材料、文具用品、防偽標記、航空航天等各個領域[2-5]。

有機類可逆熱致變色材料通常由3組分組成，即決定顏色的發色劑、決定顏色深淺的顯色劑及決定變色溫度的油墨溶劑[6]。有機類可逆熱致變色油墨溶劑包括醇、酯、酮、醚、酰胺等，其中最常用的是醇類[7]。近年來，癸酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯作為可逆熱致變色油墨溶劑因變色溫度寬[8-10]而引起了學者們的廣泛關注。

作者采用DSC、HPLC、FTIR、1HNMR、13CNMR等方法對癸酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯的同系物辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯進行了表征，并推斷了其結構。

1實驗

1.1　試劑與儀器

辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯、壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯，自制；乙腈，國藥集團化學試劑有限公司。

差示掃描量熱儀，德國耐馳；VarianProstar230型高效液相色譜分析儀，美國Varian公司；NEXUS470型傅立葉變換紅外光譜儀，美國Nicolet公司；AVANCEⅢ型超導核磁共振波譜儀，德國Bruker公司。

1.2　表征方法

用差示掃描量熱法(DSC)測定辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯的熔點；通過高效液相色譜(HPLC)分析儀測定辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯的純度；用紅外光譜(FTIR)、核磁共振氫譜(1HNMR)、核磁共振碳譜(13CNMR)確定其結構。

1.3　HPLC色譜分析條件

色譜柱：C18柱(150mm×4.6mm，5μm)；檢測器：紫外檢測器；波長：220nm；柱溫：30 ℃；流動相：乙腈-水；流速：1.2mL·min-1；進樣量：10μL；梯度洗脫：0~6min，40%乙腈-水，6~15min，80%乙腈-水；運行時間：15min。

2結果與討論

2.1　DSC圖譜(圖1)

圖1　辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯(a)和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯(b)的DSC圖譜

由圖1可知，辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯的熔點為57.3~59.5 ℃，壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯的熔點為54.7~56.3 ℃。

2.2　高效液相色譜(圖2)

圖2　辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯(a)和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯(b)的高效液相色譜

由圖2計算可知，辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯的純度為99.593%，壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯的純度為99.489%。

2.3　紅外光譜(圖3)

圖3　辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯(a)和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯(b)的紅外光譜

由圖3可知，辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯FTIR(KBr)，ν，cm-1:2 924、2 836(飽和烷烴C-H)，1 726(羧酸酯C=O)，1 601、1 512、1 454(苯環骨架)，1 238(芳醚=C-O-C-)，1 167(脂醚C-O)，825(苯環上2個相鄰氫=C-H)，735(苯環上5個相鄰氫=C-H)，720(大于4個亞甲基)。

壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯FTIR(KBr)，ν，cm-1:2 918、2 846(飽和烷烴C-H)，1 724(羧酸酯C=O)，1 619、1 512、1 451(苯環骨架)，1 251(芳醚=C-O-C-)，1 167(脂醚C-O)，820(苯環上2個相鄰氫=C-H)，737(苯環上5個相鄰氫=C-H)，720(大于4個亞甲基)。

2.4　核磁共振氫譜(圖4)

圖4　辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯(a)和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯(b)的1HNMR圖譜

由圖4可知，辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯1HNMR(400 MHz，CDCl3)，δ：0.86~0.90(3H，t)，1.30(8H，m)，1.59(3H，t)，2.26~2.30(2H，t)，2.857~2.892(2H，t)，4.23~4.26(2H，t)，5.04(2H，s)，6.90~6.92(2H，m)，7.12~7.14(2H，d)，7.32~7.44(5H，m)，7.26為CDCl3溶劑峰。

壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯1HNMR(400 MHz，CDCl3)，δ：0.86~0.90(3H，t)，1.28(10H，m)，1.59(3H，t)，2.26~2.30(2H，t)，2.857~2.892(2H，t)，4.23~4.26(2H，t)，5.04(2H，s)，6.90~6.92(2H，m)，7.12~7.14(2H，d)，7.32~7.44(5H，m)，7.26為CDCl3溶劑峰。

2.5　核磁共振碳譜(圖5)

由圖5可知，辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯13CNMR(101 MHz，CDCl3)，δ：14.07(s)，22.61(s)，24.96(s)，28.93~29.09(d)，31.66(s)，34.30~34.36(d)，64.90(s)，70.05(s)，76.70~77.33(m)，114.87(s)，127.46~129.11(m)，130.06(m)，137.10(s)，157.55(s)，173.83(s)。

壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯13CNMR(101 MHz，CDCl3)，δ：14.10(s)，22.66(s)，24.96(s)，29.13~29.24(m)，31.83(s)，34.31~34.37(d)，64.91(s)，70.05(s)，76.71~77.34(m)，114.87(s)，127.46~129.89(m)，130.24(d)，137.11(s)，157.55(s)，173.84(s)。

圖5辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯(a)和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯(b)的13CNMR光譜

Fig.513CNMR Spectra of octanoic acid 2-(4-phenyl methoxy phenyl) ethyl ester(a) and

pelargonic acid 2-(4-phenyl methoxy phenyl) ethyl ester(b)

2.6　結構式推斷

根據紅外光譜、核磁共振氫譜和核磁共振碳譜結果，推斷辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯的結構式如圖6所示。

圖6　辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯(a)和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯(b)的結構式

3結論

采用DSC、HPLC、FTIR、1HNMR、13CNMR等方法對自制的可作為有機類可逆熱致變色油墨溶劑使用的辛酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯和壬酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯的結構進行了表征，推斷出其結構式。

參考文獻：

[1]朱傳方,徐漢紅.可逆熱色性化合物的研究進展[J].化學進展，2001，13(4)：261-267.

[2]姚連珍,楊文芳.可逆變色微膠囊在紡織工業中的應用[J].印染，2014，(4)：48-51.

[3]代紅麗.防偽印刷油墨在生活中的廣泛應用[J].今日印刷，2014，(5)：54-56.

[4]MIODOWNIK M.The time for thermochromics[J].Materials Today，2008，11(11)：6.

[5]PATEL R G，PATEL M P，PATEL R G.3,6-Disubtituted fluorans containing 4(3H)-quinazolinon-3-yl,diethyl amino groups and their application in reversible thermochromic materials[J]. Dyes and Pigments，2005,66(1)：7-13.

[6]張澍聲.可逆熱致變色材料[J].染料工業，2001，39(6):16-18.

[7]藤田勝幸.可逆熱變色性水性墨組合物、使用其的書寫工具和書寫工具組：中國，101965386A[P].2013-12-11.

[8]藤田勝幸,小野義明,柴橋裕.感溫變色性色彩記憶性調色劑及容納其的盒、圖像形成裝置、盒套裝、圖像形成裝置套裝：中國，102713762A[P].2012-10-03.

[9]朱久云,王鑫,張存泰.一種可逆熱致變色性微膠囊及其制備方法：中國，102807853A[P].2014-07-23.

[10]張國平,李翔,喻宗沅.新型可逆熱致變色油墨溶劑——癸酸2-(4-芐氧基苯基)乙酯的結構表征[J].化學與生物工程，2012，29(3):48-51.

Structural Characterization of Octanoic Acid 2-(4-Phenyl Methoxy Phenyl)

Ethyl Ester and Pelargonic Acid 2-(4-Phenyl Methoxy Phenyl) Ethyl Ester

QIU Li1,2，LIU Xiao-cheng2，3，LI Xiang1,2,3,YU Zong-yuan1,2,3

(1.JianghanUniversity，Wuhan430056，China;

2.HubeiResearchInstituteofChemistry，Wuhan430074，China;

3.HaisoTechnologyCo.，Ltd.，Wuhan430074，China)

Abstract：Two self-made reversible thermochromic ink solvents,octanoic acid 2-(4-phenyl methoxy phenyl)ethyl ester and pelargonic acid 2-(4-phenyl methoxy phenyl) ethyl ester,were characterized by DSC，HPLC，FTIR,1HNMR，13CNMR.Results showed that,melting point of octanoic acid 2-(4-phenyl methoxy phenyl) ethyl ester and pelargonic acid 2-(4-phenyl methoxy phenyl) ethyl ester were 57.3~59.5 ℃,54.7~56.3 ℃,respectively.Their purity were 99.593%,99.489%,respectively.Based on FTIR,1HNMR and13CNMR results,the structural formulas of octanoic acid 2-(4-phenyl methoxy phenyl) ethyl ester and pelargonic acid 2-(4-phenyl methoxy phenyl) ethyl ester were deduced.

Keywords：reversible thermochromic ink;octanoic acid 2-(4-phenyl methoxy phenyl) ethyl ester;pelargonic acid 2-(4-phenyl methoxy phenyl) ethyl ester;characterization

中圖分類號：TQ 225.24

文獻標識碼：A

文章編號：1672-5425(2016)01-0067-04

收稿日期：2015-10-23

通訊作者：

作者簡介：邱黎(1990-)，女，湖北武漢人，碩士研究生，研究方向：精細化學品合成；喻宗沅，研究員，E-mail:18971300982@189.com。

doi：10.3969/j.issn.1672-5425.2016.01.017