[发明专利]4,4－双十二烷基苯碘鎓六氟锑酸盐的合成方法

说明书

技术领域

本发明属有机化工合成技术领域，涉及一种阳离子光引发剂的合成方法，具体涉及4，4-双十二烷基苯碘鎓六氟锑酸盐的合成方法。

背景技术

随着人们对环境保护的普遍重视，传统固化因其需要使用较多污染环境的挥发性有机溶剂而大受限制，光固化以其固化温度低、固化速度快、污染小等显著优点而备受青睐。作为光固化组成主要组分之一的光引发剂，自然成了较热的研究对象。70年代中期通用电气公司的Crivello和Lam报道了二芳基碘鎓盐作为阳离子光引发剂的研究和应用，立刻引起人们注意，并很快就得到了商业化。二芳基碘鎓盐既继承了重氮盐光解生成长寿命阳离子、除去辐照可以继续引发聚合且对O2不敏感毋须N2保护的优点，它的开发使得阳离子光敏聚合在理论研究与实际应用上得到了飞速发展。近年来，以碘鎓盐作为光引发剂的光固化体系的研究依然十分高涨。它在粘合剂、油墨、涂料、密封材料等方面的实际应用又有相当大的发展。随着研究的深入，用它组成的光敏引发体系也已引起人们的极大兴趣，这方面的研究报道也在逐年增多。

由于碘鎓盐不溶于非极性溶剂，以致以它为引发剂的光聚合体系须用极性溶剂来溶解单体，又因其阳离子有毒，因此在很大程度上限制了它的应用。针对这些问题，近年来合成的新型碘鎓盐，主要是为了提高溶解性和降低毒性。

提高溶解性的作法有：

(A)芳环上引入较长的烷基链或烷氧基链，脂肪链的引入，可以大大提高碘鎓盐的溶解性。另外，研究者还发现，长烷氧链的引入还使λ_max红移，而且毒性也有所降低。这两类碘鎓盐已被广泛应用于光固化体系。(B)把碘鎓盐引入到聚合物链中，可以是主链，也可以是侧基。(C)把负离子引入聚合物链中。

发明内容

本发明的为了提高碘鎓盐在光固化树脂中的溶解性，在芳环上引入较长的烷基链的方法来制备碘鎓盐，本发明提出了一种新的碘鎓盐的合成路线，合成了具有油溶性良好的4，4-双十二烷基苯碘鎓六氟锑酸盐。

以十二烷基苯、碘酸钾为原料，醋酸酐为溶剂，在硫酸的作用下，制备了4，4-双十二烷基苯碘鎓盐酸盐；在己烷溶液中，4，4-双十二烷基苯碘鎓盐酸盐与六氟锑酸钾进行离子交换得到目的产物4，4-双十二烷基苯碘鎓六氟锑酸盐。反应方程式为：

4，4-双十二烷基苯碘鎓六氟锑酸盐的合成方法，按以下步骤进行：(1)、以十二烷基苯、碘酸钾为原料，醋酸酐为溶剂，在硫酸的作用下，再与氯化钡反应制得4，4-双十二烷基苯碘鎓盐酸盐；(2)、在环己烷、氯仿或二氯乙烷溶剂中，4，4-双十二烷基苯碘鎓盐酸盐与六氟锑酸钾进行离子交换得4，4-双十二烷基苯碘鎓六氟锑酸盐。

(1)4，4-双十二烷基苯碘鎓盐酸盐的制备：将十二烷基苯和醋酸酐加入带有温度计和电动搅拌器的三口反应瓶中，低温冷却至5--15℃，然后加入碘酸钾，在搅拌下滴加浓硫酸和醋酸酐的混合液，滴加速度宜保持温度不超过-5℃，滴加完毕，反应温度升至室温，反应5-25h；然后在低于5℃的条件下，滴加蒸馏水，静置分层，在水层用甲苯萃取二次，合并有机层，在合并的有机溶液里加入氯化钡水溶液，有大量的白色沉淀析出，过滤，水洗，干燥滤液得4，4-双十二烷基苯基碘鎓盐酸盐；然后用无水甲醇、乙醇或异丙醇重结晶，得白色固体；(2)、4，4-双十二烷基苯碘鎓六氟锑酸盐制备：取第(1)制得的4，4-双十二烷基苯基碘鎓盐酸盐加入到带有温度计和电动搅拌器的三口反应瓶中，加入环己烷、氯仿或二氯乙烷，加热使4，4-双十二烷基苯基碘鎓盐酸盐溶解后，加入六氟锑酸钾搅拌回流，反应温度在25-80℃，反应时间2-10h，减压浓缩得红棕色油状物4，4-双十二烷基苯碘鎓六氟锑酸盐。

十二烷基苯与碘酸钾的摩尔配比为1.8-2.5∶1；十二烷基苯与醋酸酐的摩尔配比为1∶1.2-2.4；十二烷基苯与硫酸的摩尔配比为1∶1.2-2.0。

中间体4，4-双十二烷基苯碘鎓盐酸盐与六氟锑酸钾摩尔配比为1∶1.0-2.0。环己烷、氯仿或二氯乙烷的用量为碘鎓盐重量的3-5倍。

本发明合成的4，4-双十二烷基苯碘鎓六氟锑酸盐，经元素分析、紫外光谱、红外光谱和核磁共振测定，其结构得到了确证。

元素分析结果：

(C₃₆H₅₈ISbF₆)理论计算值：C：49.60％；H：6.85％；I：14.86％；Sb：14.26％；F：13.35％

分析测定值：C：49.50％；H：6.75％

紫外光谱图