[发明专利]十六烷基氨基三嗪衍生物的合成与应用

说明书

技术领域

本发明涉及荧光增白剂技术领域，具体涉及十六烷基氨基三嗪衍生物的合成与应用。

背景技术

我国已经形成了比较完善的材料科技体系，在某些新材料领域内具有明显的资源优势和技术优势，但总体自主创新能力还比较薄弱，具有自主知识产权的新材料产品及技术还比较少，尤其是在高性能荧光增白剂方面创新性不足。

荧光增白剂是一种荧光染料，又称为白色染料。荧光增白剂种类繁多，不同类型的荧光增白剂具有不同的物理化学特点，因此在使用荧光增白剂之前，必须明确它们的使用条件和应用领域。荧光增白剂具有很高的光量子产率，被其处理的基质材料能有效地增白、増艳和增亮。荧光增白剂分子能够吸收波长范围在300～400nm左右的紫外光，并发射出波长范围在 420～480nm左右的蓝色荧光，从而弥补了基质材料由于蓝光缺失而造成的泛黄。通过弥补蓝光使人感到被处理的基质材料更洁白、更鲜艳。荧光增白剂被广泛地用于造纸、纺织、洗涤剂、塑料、涂料、油墨、皮革、新型建筑材料。此外，荧光增白剂也被用作发光二极管、化学传感、化学传感材料和紫外吸收剂等诸多领域，市场需求巨大。

传统的荧光增白剂存在着如下缺点：合成工艺过程繁琐，环境污染比较严重；原材料较昂贵，目标化合物结构过于复杂，具有潜在的毒性风险；与疏水织物聚酰纤维、醋酸纤维和棉纤维等亲和力较差，上染率不高，增白、增色性能不佳，实用性不强。作为一种重要的精细化工产品，荧光增白剂在工业上具有广泛的应用领域和良好的市场前景。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于提供十六烷基氨基三嗪衍生物的合成与应用，该合成方法简单方便，工艺过程绿色环保。采用本发明十六烷基氨基三嗪衍生物作为荧光增白剂处理棉纤维和纸张后具有较高的白度和较高的牢固度，具有极大的推广和应用空间。

具体来说，本发明的方案为：十六烷基氨基三嗪衍生物，所述的十六烷基氨基三嗪衍生物的结构式为式1。

同时本发明还公开了上述十六烷基氨基三嗪衍生物的合成方法，包括以下步骤：

步骤1：将三聚氯氰、丙酮和十六烷基胺混合，在0～5℃条件下搅拌反应一段时间；

步骤2：将4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸水溶液加入到步骤1的反应混合物中，并用饱和Na₂CO₃水溶液维持体系的pH为7左右，在30～40℃的条件下反应一段时间；

步骤3：向步骤2的反应混合物中加入吗啉，用饱和Na₂CO₃水溶液维持体系的pH为10 左右，在回流条件下反应一段时间；

步骤4：冷却步骤3的反应混合物至室温，加入无机盐，使十六烷基氨基三嗪衍生物析出并收集。

其中，三聚氯氰、十六烷基胺、4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、吗啉的物质的量的比例为：2～2.05:2:1:2～2.05。

在上述十六烷基氨基三嗪衍生物的合成方法中，所述的步骤1中，每10mmol三聚氯氰对应20mL丙酮；所述的步骤2中，4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸水溶液中，每5mmol 4,4'- 二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸对应20mL水。

在上述十六烷基氨基三嗪衍生物的合成方法中，所述的4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸水溶液的pH值为5～6。

在上述十六烷基氨基三嗪衍生物的合成方法中，pH值用饱和Na₂CO₃水溶液调控。

在上述的十六烷基氨基三嗪衍生物的合成方法中，所述的步骤1的反应时间为2～2.5小时，所述的步骤2的反应时间为4～4.5小时，所述的步骤3的反应时间为7～7.5小时。

在上述十六烷基氨基三嗪衍生物的合成方法中，步骤4中的无机盐为氯化钠。

在上述十六烷基氨基三嗪衍生物的合成方法中，所述的步骤2中，4,4'-二氨基二苯乙烯 -2,2'-二磺酸水溶液以滴加的形式加入到步骤1的反应混合物中。

所述的步骤3中吗啉以滴加的形式加入到步骤2的反应混合物中。

另外本发明还提供了如上述的十六烷基氨基三嗪衍生物的用途，用于棉纤维和纸张的荧光增白。

本发明与传统方法相比，具有以下优势：

1.本发明十六烷基氨基三嗪衍生物合成简单方便，工艺绿色环保，作为荧光增白剂具有较强的荧光发射性能。