CN111559963A - 一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂及其制备方法 - Google Patents

一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111559963A
CN111559963A CN202010428093.3A CN202010428093A CN111559963A CN 111559963 A CN111559963 A CN 111559963A CN 202010428093 A CN202010428093 A CN 202010428093A CN 111559963 A CN111559963 A CN 111559963A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wavelength
long
alkyl
photoinitiator
alkoxy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010428093.3A
Other languages
English (en)
Inventor
朱晓群
李阳
聂俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Institute for Advanced Materials Beijing University of Chemical Technology
Original Assignee
Changzhou Institute for Advanced Materials Beijing University of Chemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Institute for Advanced Materials Beijing University of Chemical Technology filed Critical Changzhou Institute for Advanced Materials Beijing University of Chemical Technology
Priority to CN202010428093.3A priority Critical patent/CN111559963A/zh
Publication of CN111559963A publication Critical patent/CN111559963A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/66Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
    • C07C69/73Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of unsaturated acids
    • C07C69/738Esters of keto-carboxylic acids or aldehydo-carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/18Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D207/22Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D207/24Oxygen or sulfur atoms
    • C07D207/262-Pyrrolidones
    • C07D207/2632-Pyrrolidones with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms directly attached to other ring carbon atoms
    • C07D207/2672-Pyrrolidones with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms directly attached to other ring carbon atoms with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/30Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D207/32Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D207/33Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D207/333Radicals substituted by oxygen or sulfur atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/30Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D207/32Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D207/33Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D207/337Radicals substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/30Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D207/34Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D207/36Oxygen or sulfur atoms
    • C07D207/382-Pyrrolones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/46Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14The ring being saturated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及有机合成技术领域,尤其涉及一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂及其制备方法。目前市面上所使用的LED光源的发射波长范围均在365nm以上,而传统的光引发剂MBF的最大吸收波长为255nm,与LED光源的发射波长不相匹配,为了使得MBF光引发剂的最大吸收波长与LED光源的主要发射波长范围相匹配,本发明提供一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,其由醛基和/或R1官能化的苯甲酰甲酸甲酯衍生物与含有αH原子的酮类化合物发生缩合反应得到,其最大吸收波长可以达到365nm以上,与市面上使用的LED光源相匹配,具有良好的商业应用前景。

Description

一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域,尤其涉及一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂及其制备方法。
背景技术
光引发剂MBF,又称是苯甲酰甲酸甲酯。苯甲酰甲酸甲酯为无色或浅黄色液体,能溶于甲苯、乙醇、***等有机溶剂,是近几年发展起来的一种光引发剂,其往往与汞灯一起使用,有引发效率高、热稳定性好、气味低等诸多优点,在光聚合体系中有着重要地位。
随着中国签署水俣公约,汞灯将被禁止使用。LED光源在是一种新型的低功率光源,相对于汞灯来说有着诸多优势,例如效率高、无臭氧的产生、无汞污染、寿命长等,近年来在光聚合领域中得到了普及使用。但是由于封装技术等原因,LED光源无法持续稳定地发射短波长的紫外光,其主要的发射波长集中在365nm-400nm,而传统光引发剂MBF的主要吸收波长为255nm和325nm。若使用LED光源提供光聚合反应的能量,MBF作为光聚合反应的光引发剂,则光聚合反应中聚合单体的双键转化率会比较小。因此,开发与LED光源的发射波长相匹配的长波长光引发剂具有很大的商业价值。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明要解决的技术问题是:如何提高传统光引发剂MBF的最大吸收波长,使其与LED光源的主要发射波长相适应,提高光聚合反应中的双键转化率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
本发明提供一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,具有通式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所示的分子结构:
Figure BDA0002499443430000021
上述通式中:
4R1表示苯环上4个任意空位上的取代基;
R1是氢原子、烷基、烯基、烷氧基、炔基、羟基、硝基、卤素、磺酸基以及被杂原子,卤素、烯基、炔基、硝基、氰基、磺酸基取代的烷基、烯基、烷氧基或炔基中的任意一种;
R2是烷基、含杂原子的烷基以及被杂原子,卤素、烯基、炔基、硝基、氰基、磺酸基取代的烷基中的任意一种;
R3和R4是氢原子、烷基、烷氧基以及被杂原子、卤素、烯基、炔基、硝基、氰基、磺酸基、芳香基、杂环芳香基取代的烷基或烷氧基中的任意一种;
R5是烷基、烷氧基以及被杂原子、卤素、烯基、炔基、硝基、氰基、磺酸基取代的烷基中的任意一种;
R6是烷基、烷氧基以及被杂原子、卤素、烯基、炔基、硝基、氰基、磺酸基、芳香基、杂环芳香基取代的烷基或烷氧基中的任意一种;
R7可以为氢原子、烷基、烷氧基以及被杂原子、卤素、烯基、炔基、硝基、氰基、磺酸基、芳香基、杂环芳香基取代的烷基或烷氧基中的任意一种。
具体地,所述的一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,其特征在于,具有以下化学式:
Figure BDA0002499443430000031
Figure BDA0002499443430000041
具体地,一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的制备方法,按照以下步骤制备:
(1)首先制备醛基和/或R1官能化的苯甲酰甲酸甲酯衍生物;
(2)醛基和/或R1官能化的苯甲酰甲酸甲酯衍生物与含有αH原子的酮类化合物进行缩合反应,将反应得到的固体产物纯化后,即得到长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂。
具体地,所述苯甲酰甲酸甲酯衍生物的化学式如下:
Figure BDA0002499443430000051
Figure BDA0002499443430000061
具体地,所述含有αH原子的酮类化合物为:丙酮、3-戊酮、环己酮、4,4-二甲基环己酮、苯乙酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、2-乙酰基-1-甲基吡咯或2-戊酮。
具体地,所述缩合反应中醛基和/或R1官能化的苯甲酰甲酸甲酯衍生物与含有αH原子的酮类化合物的摩尔比为1-2:1。
具体地,所述缩合反应的温度为0-80℃,反应时间为0.05-5h,pH=8-13。
具体地,所述缩合反应的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
具体地,所述缩合反应的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、碳酸氢钠、二异丙胺、吡啶、二异丙基氨基锂、三乙醇胺、甲基二乙醇胺或六甲基二硅基氨基锂。
本发明的有益效果是:
(1)本发明所制备的长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的最大吸收波长可达356nm以上,与光聚合领域常用的LED光源的发射波长相匹配,性能更加优异、市场化潜力更强。
(2)本发明制备长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的方法简单,仅通过一步缩合反应即可得到产物,制备成本低,容易进行工业化生产。
附图说明
图1:传统商业MBF光引发剂的紫外吸收光谱。
图2:实施例1所制备长波长光引发剂的紫外吸收光谱。
图3:实施例2所制备长波长光引发剂的紫外吸收光谱。
图4:实施例3所制备长波长光引发剂的紫外吸收光谱。
图5:实施例4所制备长波长光引发剂的紫外吸收光谱。
图6:实施例5所制备长波长光引发剂的紫外吸收光谱。
图7:实施例6所制备长波长光引发剂的紫外吸收光谱。
图8:实施例7所制备长波长光引发剂的紫外吸收光谱。
图9:实施例8所制备长波长光引发剂的紫外吸收光谱。
图10:实施例9所制备长波长光引发剂的紫外吸收光谱。
图11:实施例10所制备长波长光引发剂的紫外吸收光谱。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
(1)2-(4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯的制备实施例:
将2mol 4-甲基苯乙酮和4mol二氧化硒溶解与1000mL吡啶中,在120℃氮气氛围下反应18h,反应结束后,将反应液过滤、蒸发去除有机溶剂得到剩余反应液,随后,在剩余反应液中加入200ml 2mol/L的氢氧化钠溶液,再加入200ml乙酸乙酯,再滴加100ml质量浓度为65%的浓盐酸,直接分液旋蒸有机相得到淡黄色油状的2-氧-2-(对甲苯基)乙酸;
(2)将0.5mol的2-氧-2-(对甲苯基)乙酸与1.7mol碳酸钾在200mL的DMSO中溶解,逐滴加入57ml硫酸二甲酯,在室温搅拌0.5h后,将反应混合物与200ml***混合,分液,收集***相,用50ml 1mol/L碳酸钾溶液洗涤3次,并用100ml的饱和食盐水洗涤1次,无水硫酸镁干燥后,过滤、旋蒸滤液,得到2-氧-2-(对甲苯基)乙酸甲酯;
(3)将0.2mol 2-氧-2-(对甲苯基)乙酸甲酯溶于100ml乙醇中,加入3.4g的二氧化锰,再缓慢滴加20ml的质量浓度为74%H2SO4水溶液,反应0.5h后,在反应产物中加入25ml饱和食盐水和25ml乙酸乙酯萃取后,即可得到2-(4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯;
(4)将0.10mol的2-(4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯与0.05mol丙酮加入50mL乙醇中溶解,以质量分数为1wt%NaOH水溶液为催化剂,调节pH=8,80℃下反应5h后,反应体系在降温中不断析出固体,将固体过滤、洗涤、真空干燥,最终得到长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,反应方程式如下:
Figure BDA0002499443430000081
所制备的新型苯甲酰甲酸甲酯光引发剂的结构通过1H-NMR和MS得到确认,1H-NMR(d-DMSO,400MHz):δ(ppm)3.61(s,6H),7.03(s,2H),7.53(m,4H),7.80(m,4H),7.82(s,2H);MS(m/z):406(M+1)+
所制备的长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的最大吸收波长为369nm(见说明书附图2),在波长为365nm的LED点光源照射下,引发剂浓度为质量分数1w%,聚合单体1,6-己二醇二丙烯酸酯在250s内的双键转化率为79%。
实施例2
将0.19mol的2-(4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯与0.1mol 3-戊酮加入60mL乙醇中溶解,以质量分数为1.5wt%NaOH水溶液为催化剂,调节pH=9,70℃下反应4h后,停止加热,室温冷却,发现有固体析出,将固体过滤、用少量甲醇洗涤、重结晶、真空干燥,最终得到长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,反应方程式如下:
Figure BDA0002499443430000082
所制备的新型苯甲酰甲酸甲酯光引发剂的结构通过1H-NMR和MS得到确认,1H-NMR(d-DMSO,400MHz):δ(ppm)2.34(s,6H),3.61(s,6H),7.37(s,2H),7.53(m,4H),7.80(m,4H);MS(m/z):434(M+1)+
所制备的长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的最大吸收波长为365nm(见说明书附图3),在波长为365nm的LED点光源照射下,引发剂浓度为质量分数1w%,聚合单体1,6-己二醇二丙烯酸酯在250s内的双键转化率为82%。
实施例3
将0.135mol的2-(4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯与0.075mol 4,4-环己酮加入45mL乙醇中溶解,以质量分数为1wt%KOH水溶液为催化剂,调节pH=10,60℃下反应3h后,降温缓慢析出固体,过滤、用少量乙醇洗涤、真空干燥,最终得到长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,反应方程式如下:
Figure BDA0002499443430000091
所制备的新型苯甲酰甲酸甲酯光引发剂的结构通过1H-NMR和MS得到确认,1H-NMR(d-DMSO,400MHz):δ(ppm)1.00(s,6H),1.82(s,4H),3.61(s,6H),7.37(s,2H),7.53(m,4H),7.80(m,4H);MS(m/z):474(M+1)+
所制备的长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的最大吸收波长为360nm(见说明书附图4),在波长为365nm的LED点光源照射下,引发剂浓度为质量分数1w%,聚合单体1,6-己二醇二丙烯酸酯在250s内的双键转化率为78%。
实施例4
将0.15mol的2-(4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯与0.15mol 1-(1-甲基-1H-吡咯-2-基)乙-1-酮加入60mL甲醇中溶解,以质量分数为2wt%KOH水溶液为催化剂,调节pH=11,25℃下反应2h后,以二氯甲烷饱和食盐水多次萃取反应产物,将有机萃取液用旋转蒸发仪旋蒸得到固体产物,将固体产物用乙醇洗涤、真空干燥,最终得到长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,反应方程式如下:
Figure BDA0002499443430000101
所制备的新型苯甲酰甲酸甲酯光引发剂的结构通过1H-NMR和MS得到确认,1H-NMR(d-DMSO,400MHz):δ(ppm)3.61(s,3H),3.91(s,3H),6.49(m,1H),6.70(d,1H),7.54(m,3H),7.70(d,1H),7.78(m,3H);MS(m/z):297(M+1)+。
所制备的长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的最大吸收波长为370nm(见说明书附图5),在波长为365nm的LED点光源照射下,引发剂浓度为质量分数1w%,聚合单体1,6-己二醇二丙烯酸酯在250s内的双键转化率为79%。
实施例5
将0.18mol的2-(4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯与0.1mol 2-戊酮加入50mL乙醇中溶解,以2wt%叔丁醇钾乙醇溶液为催化剂,调节pH=11左右,15℃下反应1h后,用少量1:1的二氯甲烷饱和食盐水多次萃取反应液体,旋蒸得到固体产物,将固体产物用甲醇洗涤、真空干燥,最终得到长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,反应方程式如下:
Figure BDA0002499443430000102
所制备的新型苯甲酰甲酸甲酯光引发剂的结构通过1H-NMR和MS得到确认,1H-NMR(d-DMSO,400MHz)δ(ppm):1.07(t,3H),2.44(m,2H),3.61(s,6H),7.03(d,1H),7.37(s,1H),7.53(m,4H),7.81(m,5H);MS(m/z):434(M+1)+
所制备的长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的最大吸收波长为365nm(见说明书附图6),在波长为365nm的LED点光源照射下,引发剂浓度为质量分数1w%,聚合单体1,6-己二醇二丙烯酸酯在250s内的双键转化率为83%。
实施例6
(1)2-(4-甲酰基-3-甲氧基苯基)-2-氧乙酸甲酯
将0.2mol的2-(4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯溶于200ml乙醇中,冰浴下滴加45ml质量浓度为65%H2SO4水溶液,反应1.5h,再加入0.2mol氢氧化钠,滴加50ml质量浓度为10%HCl水溶液,最后加入0.2mol的CH3I,0.3gAlBr3,反应0.3h,加入20ml水,旋蒸除去有机溶剂,过滤得到2-(4-甲酰基-3-甲氧基苯基)-2-氧乙酸甲酯;
(2)将0.12mol的2-(4-甲酰基-3-甲氧基苯基)-2-氧乙酸甲酯与0.1mol苯乙酮加入30mLDMF中溶解,加入质量浓度为2wt%叔丁醇钠乙醇溶液为催化剂,调节pH=13左右,0℃下反应0.5h后,直接将反应液旋蒸得到粘稠状固体,用乙醇洗涤,加入二氯甲烷,将二氯甲烷收集再次旋蒸,得到固体产物,将固体产物过滤、洗涤、重结晶、真空干燥,最终得到长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,反应方程式如下:
Figure BDA0002499443430000111
所制备的新型苯甲酰甲酸甲酯光引发剂的结构通过1H-NMR和MS得到确认,1H-NMR(d-DMSO,400MHz)δ(ppm):3.61(s,6H),3.90(s,3H),7.30(s,1H),7.43(d,1H),7.48-7.57(m,5H),7.81(m,2H),8.33(d,2H);MS(m/z):324(M+1)+
所制备的长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的最大吸收波长为366nm(见说明书附图7),在波长为365nm的LED点光源照射下,引发剂浓度为质量分数1w%,聚合单体1,6-己二醇二丙烯酸酯在250s内的双键转化率为81%。
实施例7
(1)2-(3-氯-4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯
将0.2mol的2-(4-甲酰基-3-甲氧基苯基)-2-氧乙酸甲酯溶于300mL质量浓度为50%的乙醇水溶液中,不断通入氯气,加入1g FeCl3,反应0.25h,旋蒸除去乙醇,过滤得到2-(3-氯-4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯;
(2)将0.48mol的2-(3-氯-4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯与0.24mol环己酮加入200ml异丙醇中溶解,以质量浓度为10wt%二异丙基氨基锂环己烷溶液为催化剂,调节pH=13左右,35℃下反应0.1h后,旋蒸至粘稠状,分别加入二氯甲烷和饱和食盐水反复萃取,将萃取液再次旋蒸得到固体产物,将固体产物用少量石油醚洗涤、真空干燥,最终得到长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,反应方程式如下:
Figure BDA0002499443430000121
所制备的新型苯甲酰甲酸甲酯光引发剂的结构通过1H-NMR和MS得到确认,1H-NMR(d-DMSO,400MHz):δ(ppm)1.47(m,2H),2.81(t,4H),3.61(s,6H),7.47(m,2H),7.64(s,2H),7.68(m,2H),7.75(s,2H);MS(m/z):514(M+1)+
所制备的长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的最大吸收波长为367nm(见说明书附图8),在波长为365nm的LED点光源照射下,引发剂浓度为质量分数1w%,聚合单体1,6-己二醇二丙烯酸酯在250s内的双键转化率为79%。
实施例8
将0.05mol的2-(4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯与0.05molN-乙烯基吡咯烷酮加入150mL乙醇中溶解,以质量浓度为2wt%叔丁醇钾乙醇溶液为催化剂,调节pH=10左右,10℃下反应5h后,以1:1的乙酸乙酯饱和食盐水多次萃取反应产物,将乙酸乙酯相旋蒸得到固体产物,将固体产物用正己烷洗涤、真空干燥,最终得到长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,反应方程式如下:
Figure BDA0002499443430000131
所制备的新型苯甲酰甲酸甲酯光引发剂的结构通过1H-NMR和MS得到确认,1H-NMR(d-DMSO,400MHz):δ(ppm)2.81(m,2H),3.00(m,2H),3.61(s,3H),4.68(d,1H),6.10(d,1H),7.26(s,1H),7.33(t,1H),7.53(d,2H),7.80(d,2H);MS(m/z):285(M+1)+
所制备的长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的最大吸收波长为369nm(见说明书附图9),在波长为365nm的LED点光源照射下,引发剂浓度为质量分数1w%,聚合单体1,6-己二醇二丙烯酸酯在250s内的双键转化率为78%。
实施例9
(1)2-(3-氰基-4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯
将0.2mol的2-(4-甲酰基-3-甲氧基苯基)-2-氧乙酸甲酯溶于300mL质量浓度为50%的乙醇水溶液中,不断通入氯气,在1g FeCl3的催化下反应,反应0.25h,加入1g FeCl3后,反应0.25h,再加入0.2mol***,反应0.5h,旋蒸除去乙醇,过滤得到2-(3-氰基-4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯;
(2)将0.11mol的2-(3-氰基-4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯与0.1molN-甲基吡咯烷酮加入200ml四氢呋喃中溶解,以质量浓度为1wt%氢氧化钾乙醇溶液为催化剂,调节pH=8.5左右,30℃下反应4h后,停止加热,室温冷却,发现有固体析出,将固体过滤、用少量甲醇洗涤、重结晶、真空干燥,最终得到长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,反应方程式如下:
Figure BDA0002499443430000141
所制备的新型苯甲酰甲酸甲酯光引发剂的结构通过1H-NMR和MS得到确认,1H-NMR(d-DMSO,400MHz):δ(ppm)2.81(t,2H),3.27(s,3H),3.48(t,2H),3.61(s,3H),7.48(s,1H),7.71(m,1H),8.08(m,1H),8.29(d,1H);MS(m/z):298(M+1)+
所制备的长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的最大吸收波长为375nm(见说明书附图10),在波长为365nm的LED点光源照射下,引发剂浓度为质量分数1w%,聚合单体1,6-己二醇二丙烯酸酯在250s内的双键转化率为74%。
实施例10
(1)2-(2-乙基-4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯
将0.2mol的2-(4-甲酰基-3-甲氧基苯基)-2-氧乙酸甲酯溶于200ml 80%质量分数乙醇水溶液中,加入0.2mol氯代乙烷和2.5gAlCl3,反应2h,旋蒸除去乙醇,过滤得到2-(2-乙基-4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯;
(2)将0.11mol的2-(2-乙基-4-甲酰基苯基)-2-氧乙酸甲酯与0.1mol丙酮加入75mL质量浓度为80%的乙醇水溶液溶解,以质量浓度为2wt%叔丁醇钾乙醇溶液为催化剂,调节pH=11左右,25℃下反应2h后,旋蒸得到粘稠状固体,用甲醇洗涤,用乙醇重结晶、过滤,再次用甲醇洗涤,真空干燥,最终得到长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,反应方程式如下:
Figure BDA0002499443430000151
所制备的新型苯甲酰甲酸甲酯光引发剂的结构通过1H-NMR和MS得到确认,1H-NMR(d-DMSO,400MHz):δ(ppm)1.18(t,6H),2.71(m,4H),3.61(s,6H),7.03(d,2H),7.41(m,4H),7.80(m,2H),7.82(t,2H);
MS(m/z):462(M+1)+
所制备的长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的最大吸收波长为366nm(见说明书附图11),在波长为365nm的LED点光源照射下,引发剂浓度为质量分数1w%,聚合单体1,6-己二醇二丙烯酸酯在250s内的双键转化率为81%。
对比例1
传统商业MBF光引发剂的最大吸收波长为255nm(见说明书附图1),在波长为365nm的LED点光源照射下,引发剂浓度为质量分数1w%,聚合单体1,6-己二醇二丙烯酸酯在250s内的双键转化率为10%。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,其特征在于,具有通式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所示的分子结构:
Figure FDA0002499443420000011
上述通式中:
4R1表示苯环上4个任意空位上的取代基;
R1是氢原子、烷基、烯基、烷氧基、炔基、羟基、硝基、卤素、磺酸基以及被杂原子,卤素、烯基、炔基、硝基、氰基、磺酸基取代的烷基、烯基、烷氧基或炔基中的任意一种;
R2是烷基、含杂原子的烷基以及被杂原子,卤素、烯基、炔基、硝基、氰基、磺酸基取代的烷基中的任意一种;
R3和R4是氢原子、烷基、烷氧基以及被杂原子、卤素、烯基、炔基、硝基、氰基、磺酸基、芳香基、杂环芳香基取代的烷基或烷氧基中的任意一种;
R5是烷基、烷氧基以及被杂原子、卤素、烯基、炔基、硝基、氰基、磺酸基取代的烷基中的任意一种;
R6是烷基、烷氧基以及被杂原子、卤素、烯基、炔基、硝基、氰基、磺酸基、芳香基、杂环芳香基取代的烷基或烷氧基中的任意一种;
R7可以为氢原子、烷基、烷氧基以及被杂原子、卤素、烯基、炔基、硝基、氰基、磺酸基、芳香基、杂环芳香基取代的烷基或烷氧基中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂,其特征在于,具有以下化学式:
Figure FDA0002499443420000021
Figure FDA0002499443420000031
Figure FDA0002499443420000041
3.一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的制备方法,其特征在于:按照以下步骤制备:
(1)首先制备醛基和/或R1官能化的苯甲酰甲酸甲酯衍生物;
(2)醛基和/或R1官能化的苯甲酰甲酸甲酯衍生物与含有αH原子的酮类化合物进行缩合反应,将反应得到的固体产物纯化后,即得到长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂。
4.根据权利要求3所述的一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的制备方法,其特征在于,所述苯甲酰甲酸甲酯衍生物的化学式如下:
Figure FDA0002499443420000042
Figure FDA0002499443420000051
5.根据权利要求3所述的一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的制备方法,其特征在于,所述含有αH原子的酮类化合物为丙酮、3-戊酮、环己酮、4,4-二甲基环己酮、苯乙酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、2-乙酰基-1-甲基吡咯或2-戊酮。
6.根据权利要求3所述的一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的制备方法,其特征在于:所述缩合反应中醛基和/或R1官能化的苯甲酰甲酸甲酯衍生物与含有αH原子的酮类化合物的摩尔比为1-2:1。
7.根据权利要求3所述的一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的制备方法,其特征在于:所述缩合反应的温度为0-80℃,反应时间为0.05-5h,pH=8-13。
8.根据权利要求3所述的一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的制备方法,其特征在于:所述缩合反应的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
9.根据权利要求3所述的一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂的制备方法,其特征在于:所述缩合反应的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、碳酸氢钠、二异丙胺、吡啶、二异丙基氨基锂、三乙醇胺、甲基二乙醇胺或六甲基二硅基氨基锂。
CN202010428093.3A 2020-05-20 2020-05-20 一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂及其制备方法 Pending CN111559963A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010428093.3A CN111559963A (zh) 2020-05-20 2020-05-20 一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010428093.3A CN111559963A (zh) 2020-05-20 2020-05-20 一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111559963A true CN111559963A (zh) 2020-08-21

Family

ID=72069107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010428093.3A Pending CN111559963A (zh) 2020-05-20 2020-05-20 一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111559963A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113072440A (zh) * 2021-04-19 2021-07-06 北京化工大学 适用于led光聚合的两亲性含氟苯甲酰甲酸酯光引发剂及其制备方法
WO2023169520A1 (zh) * 2022-03-09 2023-09-14 湖北固润科技股份有限公司 一种芳乙烯基α-羰基酸酯类化合物在LED光聚合中作为光引发剂的用途及其制备方法
WO2024078413A1 (zh) * 2022-10-09 2024-04-18 湖北固润科技股份有限公司 用于led光聚合的丙烯酰甲酸酯类化合物、其制备方法及其用途

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109280002A (zh) * 2017-07-20 2019-01-29 北京化工大学常州先进材料研究院 一种二苯甲酮类衍生物光引发剂及其制备方法
CN109956935A (zh) * 2019-04-03 2019-07-02 北京化工大学 一类单组份长波长光引发剂及其制备方法
CN110724060A (zh) * 2019-11-11 2020-01-24 南昌航空大学 一种三官能度光引发剂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109280002A (zh) * 2017-07-20 2019-01-29 北京化工大学常州先进材料研究院 一种二苯甲酮类衍生物光引发剂及其制备方法
CN109956935A (zh) * 2019-04-03 2019-07-02 北京化工大学 一类单组份长波长光引发剂及其制备方法
CN110724060A (zh) * 2019-11-11 2020-01-24 南昌航空大学 一种三官能度光引发剂及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113072440A (zh) * 2021-04-19 2021-07-06 北京化工大学 适用于led光聚合的两亲性含氟苯甲酰甲酸酯光引发剂及其制备方法
WO2023169520A1 (zh) * 2022-03-09 2023-09-14 湖北固润科技股份有限公司 一种芳乙烯基α-羰基酸酯类化合物在LED光聚合中作为光引发剂的用途及其制备方法
WO2024078413A1 (zh) * 2022-10-09 2024-04-18 湖北固润科技股份有限公司 用于led光聚合的丙烯酰甲酸酯类化合物、其制备方法及其用途

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111559963A (zh) 一种长波长苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂及其制备方法
CN111574425A (zh) 一种新型苯甲酰甲酸甲酯类光引发剂及其制备方法
CN109970696B (zh) 一种香豆素肟酯类光引发剂
WO2019218418A1 (zh) 一种根据克莱森-施密特反应合成光敏化合物的制备方法
CN111635301B (zh) 一种新型光引发剂及其制备方法
CN111574350B (zh) 一种羟基环己基苯乙酮类光引发剂及其制备方法
CN108619995B (zh) 可逆光控的含氟偶氮表面活性剂及其制备方法
WO2024041569A1 (zh) 适用于uv-vis led光源深层固化的酰基氧膦肟酯类化合物及其制备和应用
CN111187152B (zh) 一种碱性固载化离子液体催化合成假性紫罗兰酮的方法
CN111620845A (zh) 一种长波长吗啉基苯乙酮类光引发剂及其制备方法
JP4669720B2 (ja) カリックスレゾルシンアレーン誘導体およびその製造方法
Keshtov et al. New electyroluminescent phenyl-subsituted polyfluorenes synthesized in supercritical carbon dioxide.
CN111574352A (zh) 一种长波长羰基醇类光引发剂及其制备方法
CN111499595A (zh) 一种新型吗啉基苯乙酮类光引发剂及其制备方法
CN102295549B (zh) 苯并茚并三蝶烯及螺芴-苯并茚并三蝶烯衍生物及其制备方法
CN110937978B (zh) 一种对碘甲苯的绿色合成方法
CN112225899A (zh) 温度调控单质硫与活泼内炔聚合制备聚1,4-二噻烯和聚噻吩的方法、相互转化以及应用
CN114933520B (zh) 一种光催化聚合用有机小分子材料及其制备方法和应用
CN115385835B (zh) 一种硒酯化合物的合成方法
JPS6264807A (ja) 高重合度ポリビニルアルコ−ルの製造法
CN115304749B (zh) 一种含邻苯二酚侧基的荧光共轭高分子及其制备方法
CN111574351A (zh) 一种长波长羟基甲基苯基酮类光引发剂及其制备方法
CN114031773B (zh) 一种超支化聚咪唑啉类化合物及其制备方法和应用
CN114656439B (zh) 一种单组份黄酮醇磺酸酯类可见光引发剂及其制备方法和应用
CN108821966B (zh) 一种合成3,3`-(1,4-亚苯基)双戊二酸的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200821

RJ01 Rejection of invention patent application after publication