[发明专利]一种含端基炔的二苯甲酮衍生物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种含端基炔的二苯甲酮衍生物及其制备方法和应用。衍生物制备方法：以2,4‑二羟基二苯甲酮为原料，与5‑氯‑1‑戊炔反应，快速合成了两种含端基炔的二苯甲酮衍生物1和2。该方法具有制备简单、反应条件温和、总产率高等优点。衍生物1能有效吸收250～360nm的紫外光，不仅能够增强紫外光固化涂料及涂层的光稳定性，还具有与树脂或单体相容性好、无气味等特点；也益于紫外光固化涂料的存储。同时，衍生物2在二苯酮结构骨架的基础上引入线性末端炔基，可以促进该化合物与树脂或单体进行有效的交联结合，降低光解副产物的迁移率。本发明所合成衍生物可分别作为紫外光吸收剂和紫外光引发剂在光固化组合物如涂料、油墨、黏合剂中应用。

技术领域

本发明涉及紫外光固化涂料、油墨、粘合剂等领域，具体属于一种含端基炔的二苯甲酮衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

高分子材料在户外使用时，受日光照射容易使高分子材料降解，出现光泽降低、脆化、龟裂等现象，为此需要添加紫外线吸收剂来抵抗紫外光劣化反应、增强耐候性、提供高分子材料更完整的防护效能。特别是紫外光固化涂料、油墨、粘合剂等在制备过程中由于会受到日光中紫外线的影响需要在避光条件下进行，以及存储时间不能长久，严重制约了它们的发展。常用的紫外线吸收剂有二苯甲酮、苯并三唑类、三嗪类三大类。2,4-二羟基二苯甲酮(商品名称为UV-0)是目前使用和生产量最大的一类，此类化合物吸收波长为290～400nm的紫外光，因与其它材料有良好的兼容性而被广泛使用在塑料、油墨、油漆、化妆品等行业。然而二苯甲酮类化合物存在光稳定性低、易被氧化变色的不足。因此，在实际应用中人们对紫外线吸收剂提出了新的结构和性能的要求，期待稳定高效的产品出现，对填补已有材料的空缺实现优势互补。

光固化具有节能环保，高效快速和时间-空间可控等诸多优点，已广泛应用于涂料、油墨、胶黏剂等传统领域以及3D打印等高新技术产品中。传统的光引发剂二苯甲酮由于其毒性以及容易迁移的原因，限制了在食品包装和生物材料中的应用，所以通过合理的分子设计及分子结构与其性能之间的关系研究，开发出高效低毒和低迁移率的光引发剂具有非常大的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种含端基炔的二苯甲酮衍生物及其制备方法；衍生物的制备方法操作简单、反应条件温和、总产率高等优点，所合成的含端基炔的二苯甲酮衍生物可作为紫外光吸收剂应用，或可作为紫外光引发剂应用。

本发明提供的含端基炔的二苯甲酮衍生物，结构式为：

反应式如下：

其制备方法，包括如下步骤：

1)在容器中加入2,4-二羟基二苯甲酮，用适量有机溶剂将其溶解后，缓慢加入碳酸钾，搅拌均匀后滴加5-氯-1-戊炔，80～90℃下搅拌反应6～24小时。

2)反应结束后，向反应液中加水并用乙酸乙酯萃取，收集有机相后水洗、无水硫酸钠干燥，并旋转蒸发除去有机溶剂；利用色谱硅胶柱进行分离提纯，即得到含端基炔的二苯甲酮衍生物1和含端基炔的二苯甲酮衍生物2。

步骤1)所述的2,4-二羟基二苯甲酮、碳酸钾、5-氯-1-戊炔的摩尔比为1:1.4～2:1.2～2.5，优选1:1.5:2。

步骤1)所述的有机溶剂为四氢呋喃或N,N-二甲基甲酰胺，优选N,N-二甲基甲酰胺；

步骤1)所述的反应时间优选12小时。

步骤2)色谱硅胶柱的洗脱剂为体积比1～10:1的石油醚和乙酸乙酯，优选体积比3～7:1。