[发明专利]一种α-羟基芳酮类化合物的新合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外光引发剂-α-羟基芳酮类化合物的合成方法。

背景技术

光固化技术作为一种环境友好的绿色技术，近年来得到了蓬勃的发展。光引发剂是光固化体系的主要成份，它对固化体系灵敏度起决定性作用。

但是在实际应用中，由于UV固化体系中的预聚物或树脂的粘度较大，难以涂布，为了满足加工工艺的要求，一般需加入活性单体，喷涂时，还需加入少量溶剂来调节粘度。活性稀释单体和溶剂对环境和人体健康可能有害，许多活性单体在UV固化过程中难以完全反应，残留物有可渗透性，可能影响固化产品的卫生安全指标和长期性能，故UV固化技术的一个重要发展方向是以水代替活性稀释单体，以消除其所引起的污染和刺激等问题。

从80年代起，欧、美、日等发达国家相继开展了水性UV固化体系的研究开发工作，在丝网印刷油墨、抗蚀剂、胶粘剂、木材涂料、柔性印刷版等方面取得了迅速发展，已有一些产品面世。

汽巴-嘉基公司生产的艳佳固(Irgacure)2959就是一种比较成功的水溶性光引发剂，属于α-羟基芳酮类化合物。它具有引发效率高，热稳定性好，耐黄变，无异味等优点。该光敏引发剂尤其适用于乳液型或胶乳型光聚合体系及水溶性光聚合体系，因而可以广泛应用于各种领域，如油漆、涂料、光敏胶、印刷油墨、粘合剂、塑料制品、皮革、造纸及电子产品等。

现有的α-羟基酮化合物的合成方法主要有以下几种：

方法一：Elphimoff-Felkin和M Verrier是以丙酮和HCN生成氰醇，用二氢吡喃保护羟基，再与苯基溴化镁反应，水解得到α-羟基-α-甲基-1-苯基丙酮。

此法的羟基用二氢吡喃保护，这种保护本身导致了不同的产物，而且需在酸性条件下回流脱去四氢吡喃，在此条件下的回流能发生消除反应，且收率低，只有30％左右。不适用于工业生产。

方法二：Creary X和Geiger C C用丙酮与三甲基硅氰化物和氰化钾在乙腈中反应生成丙酮氰醇三甲硅烷，再与苯基锂反应、水解得到产物。

此反应需在-78℃下反应，耗能高，再者有机锂昂贵，市场上很难买到，收率也不太高，约40％，因收率低，成本高，反应条件苛刻，故难以工业化。

方法三：北京石油化工学院的胡应喜等以苯甲醛、镁、2-溴丙烷、溴素等为主要原料，经四步反应合成了紫外光引发剂α-羟基-α-甲基-1-苯基丙酮。

该工艺原料易得，工艺简单、副产物少，后处理简单，成本低，总收率高于80％，且产品质量稳定，容易实现工业化。

方法五：兰州大学陈成群用Oxone和三氟醋酸酐(TFAA)作氧化剂，在催化量的碘苯存在下，对酮的α-羟基化方法进行了研究，并成功地合成了十六个α-羟基酮化合物。

此方法原料简单易得，反应条件温和，产率较高。但却仅限于理论研究，没有进一步的工业化开发研究。

方法六：山东师范大学测试中心孙镛等以乙二醇苯醚，异丁酰氯为原料合成一种水溶性光引发剂1-[4-(2-羟乙氧基)苯基]-α-羟基-α-甲基-1-丙酮(Irgacure 2959)的新的合成路线。

因该方法没有具体的工艺过程，无法进行评价。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种能满足工业化生产对2-羟基芳酮类光引发剂的需求，产品的收率和纯度高，环境污染小、成本低的一种α-羟基芳酮类化合物的新合成方法。

本发明的目的实现方式为，一种2-羟基芳酮类化合物的新合成方法，反应分两步进行：

第一步，取代或非取代芳烃、α-取代丙烯酰卤和无水卤化氢在催化剂和无水、非水溶性溶剂的环境下，在密闭体系中，在加压条件下进行反应，生成α-卤代-α-取代-1-取代或非取代芳烃丙酮中间产物，

所述无水卤化氢环境是指含F，Cl，Br，I氢化物的环境，

所述催化剂是指含Fe、Sn、V、Zr、W、Pd、Al、Ti、Zn、Sb、Cr、Mn、Bi或Mo中两种或两种以上元素的卤盐、硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐、草酸盐或含氧酸的钠或钾盐经共沉淀、过滤、烘干、焙烧、粉碎而成的产物；

所述无水、非水溶性溶剂是指对取代或非取代芳烃、α-取代丙烯酰卤、无水卤化氢，催化剂原料有一定溶解度的含F，Cl，Br，I，S，O的饱和脂肪烃、饱和脂环烃、芳香烃、杂环化合物；

加压反应的压力为0.01-10大气压；