[发明专利]一种偶氮类热引发剂及其合成方法和应用

权利要求书

1、一种偶氮类热引发剂，其特征在于，结构如下通式I所示：

其中，R¹为CH₃、CH₃CH₂、(CH₃)₂CHCH₂，Z¹取代基具有通式II所示的结构；

其中，R²、R³为H、C_1～6烷基、C_1～6烷氧基，n＝1～3。

2、一种偶氮类热引发剂，其特征在于，结构如下通式III所示：

其中，R¹为CH₃、CH₃CH₂、(CH₃)₂CHCH₂，Z²取代基具有通式IV所示的结构；

其中，R²、R³为H、C_1～6烷基、C_1～6烷氧基，R⁴为H、C_1～3烷基，n＝1～3。

3、根据权利要求2所述偶氮类热引发剂，其特征在于，所述通式III表示的化合物是：偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇酯)酯、偶氮二异戊酸(丙烯酸乙二醇酯)酯、偶氮二异庚酸(丙烯酸乙二醇酯)酯、偶氮二异丁酸(甲基丙烯酸乙二醇酯)酯、偶氮二异戊酸(甲基丙烯酸乙二醇酯)酯、偶氮二异庚酸(甲基丙烯酸乙二醇酯)酯、偶氮二异丁酸(丙烯酸丁二醇酯)酯、偶氮二异戊酸(丙烯酸丁二醇酯)酯、偶氮二异庚酸(丙烯酸丁二醇酯)酯、偶氮二异丁酸(甲基丙烯酸丁二醇酯)酯、偶氮二异戊酸(甲基丙烯酸丁二醇酯)酯或者偶氮二异庚酸(甲基丙烯酸丁二醇酯)酯。

4、权利要求1或权利要求2所述的偶氮类热引发剂的合成方法，其特征在于，包括下列两个步骤：

(1)中间体的制备：

在装有有机溶剂的容器中，加入二元伯醇以及重结晶提纯过的偶氮类化合物；在机械搅拌的情况下，缓慢地连续通入干燥的氯化氢气体；反应温度为0～15℃，反应时间为10～24小时；其中，所述二元伯醇与所述偶氮类化合物的摩尔比率为1：10～1：50；

反应完成后用分液漏斗分去下层粘稠物，收集上层有机层；然后用饱和氯化钠溶液洗涤3～5次，再用饱和碳酸氢钠溶液洗涤3～5次，干燥，减压蒸馏除去有机溶剂；最后，加入适量的甲醇，析出白色低聚物，减压蒸去甲醇后即得到中间体；

(2)由中间体制备偶氮类热引发剂：

由步骤(1)得到的所述中间体制备所述偶氮类热引发剂选自如下五种方法之一：

方法一：将端基含有双键的酰氯、所述中间体和一定量干燥的有机溶剂加入装有磁力搅拌的容器中，酰氯与所述中间体的摩尔比率为1：2～1：3；然后缓慢滴加吡啶，滴加过程用冰水浴冷却，酰氯与吡啶的摩尔比率为1：1～1：3；滴加完毕后密封容器，在室温下反应3天，产物即为所述偶氮类热引发剂；

方法二：在装有磁力搅拌的容器中，将吡啶缓慢滴入端基含有双键的酰氯，酰氯与吡啶的摩尔比率为1：1～1：3；滴加过程用冰水浴冷却，然后加入一定量的有机溶剂，加快搅拌，使其分散均匀；然后缓慢滴加所述中间体，在滴加过程中同样用冰水浴冷却，酰氯与所述中间体的摩尔比率为1：2～1：3；滴加完毕后，密封容器，在室温下反应3天，产物即为所述偶氮类热引发剂；

方法三：在装有磁力搅拌的容器中，将吡啶缓慢滴入端基含有双键的酰氯，酰氯与吡啶的摩尔比率为1：1～1：3；滴加过程用冰水浴冷却，然后加入一定量的有机溶剂，加快搅拌，使其分散均匀；然后缓慢滴加所述中间体，在滴加过程中同样用冰水浴冷却，酰氯与所述中间体的摩尔比率为1：2至1：3；滴加完毕后，密封容器，升温至30～40℃，反应15～24小时，产物即为所述偶氮类热引发剂；

方法四：将所述中间体和无水氢氧化钠加入装有磁力搅拌的容器中，所述中间体与氢氧化钠的摩尔比率为1：1～1：1.5，搅拌至生成淡黄色固体；然后加入一定量的有机溶剂，快速加入端基含有双键的酰氯，酰氯与中间体的摩尔比率为1：2～1：3；加完酰氯后，密封容器，在室温下反应3天，产物即为所述偶氮类热引发剂；

方法五：将所述中间体和无水氢氧化钠加入装有磁力搅拌的容器中，所述中间体与氢氧化钠的摩尔比率为1：1～1：1.5，搅拌至生成淡黄色固体；然后加入一定量的有机溶剂，快速加入端基含有双键的酰氯，酰氯与所述中间体的摩尔比率为1：2至1：3；加完酰氯后，密封容器，升温至30～40℃，反应24～36小时，产物即为所述偶氮类热引发剂。