[发明专利]一种采用催化氢转移法制备苯并三唑类紫外线吸收剂的方法

说明书

本发明涉及一种采用催化氢转移法备苯并三唑类紫外线吸收剂的方法，该方法在进行氢转移反应前，先对反应原料偶氮苯类化合物进行精制处理，充分除去干扰氢转移反应的杂质，使其纯度达到99％以上，然后再进行氢转移反应。原料的精制确保了后续氢转移反应的顺利进行，能够高收率、高纯度的得到苯并三唑类紫外线吸收剂；同时，该方法显著降低了醌类催化剂的用量，是一条绿色环保，成本低，适宜于工业化的生产路线。

技术领域

本发明属于材料技术领域，尤其涉及一种紫外线吸收剂的制备方法，更具体地涉及采用催化氢转移法制备苯并三唑类紫外线吸收剂的方法。

背景技术

日光中的紫外线根据波长的不同可分为UV-A(315-400nm)，UV-B(285-315nm)，UV-C(200-285nm)三个波段。暴露在日光下的纤维、塑料、人造橡胶和其他高分子材料，由于吸收了其紫外光的能量，引发了自动氧化反应，导致聚合物的老化、降解，使得制品的外观和物理机械性能变坏。对紫外线的防护目前最普遍使用的是紫外线吸收剂，紫外线吸收剂吸收高能量紫外光并进行能量转换，以热能或无害的低辐射形式将能量释放或消耗，从而防止太阳光或其他人造紫外光引起聚合物的降解及减少对人体的危害。

现今紫外线吸收剂在塑料、涂料、染料、汽车挡风玻璃、化妆品、药物、防晒剂等行业中都有应用。按照其有机化学结构的类似性可分为二苯甲酮类、水杨酸酯类、取代氰基丙烯酸酯类、苯并三唑类和三嗪类。其中，苯并三唑类是紫外线吸收剂中产量最大、品种最多的一类产品，广泛应用于塑料和汽车涂料中，尤其是应用于汽车涂料的最有效和最常用的紫外线吸收剂。苯并三唑类紫外线吸收剂的主要包括UV-326，UV-327，UV-328，UV-329，UV-234，UV-928，UV-P等品种。

苯并三唑类紫外线吸收剂的制备方法一般是先制备偶氮苯作为中间产物，然后对所述偶氮苯进行还原环化得到相应的产物。其中，中间产物偶氮苯的还原方法主要包括：锌粉碱性还原法，加氢还原法，硫化碱还原法，水合肼还原法，水合肼结合锌粉酸性还原法，保险粉还原法，一氧化碳还原法，电化学还原法，葡萄糖还原法，葡萄糖结合锌粉酸性还原法，葡萄糖结合铝粉碱性还原法，氢转移还原法等。

氢转移还原法是采用含氢分子作为氢给予体进行的还原方法，该方法具有如下优点：(1)反应条件温和、安全性高，还原反应中不使用氢气且在常压下进行；(2)还原产物的化学选择性高，可以避免还原反应中的脱卤现象发生；(3)废弃物生成量少。

尽管氢转移还原法具有上述优点，但现有技术(如JP57167976，JP59170172，EP130938，US5262541)公开的氢转移法还原法还具有如下缺陷和不足：(1)催化剂用量大，催化剂的使用量通常为偶氮苯重量的3％-6％，由于催化剂价格昂贵，大用量引起的成本增加是阻碍其工业化的一个重要因素；(2)产品收率一般不高于90％，与其他还原方式相比不具有优势。

有鉴于此，开发新的氢转移法制备苯并三唑类紫外线吸收剂的方法，以充分利用其优势，克服其存在的缺陷和不足，使其能够实现工业化很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用催化氢转移法制备苯并三唑类紫外线吸收剂的方法，该方法克服了现有技术的缺陷，具有催化剂用量小，反应收率高，适宜于工业化的优势。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种采用催化氢转移法制备苯并三唑类紫外线吸收剂的方法，包括如下步骤：

(1)原料精制：以醇类溶剂为洗涤溶剂对通式I化合物进行精制使其纯度达到99％以上，备用；

(2)氢转移反应：步骤(1)处理得到的通式I化合物和氢给予体，在醌类催化剂和无机碱助催化剂的作用下，先转化为中间体通式II化合物，再转化为通式III化合物；