CN112574184A - 环氧化物取代的吡唑啉衍生物、光固化组合物以及制备方法 - Google Patents
环氧化物取代的吡唑啉衍生物、光固化组合物以及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及下述式(I)和(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物、光固化组合物以及式(I)和式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的制备方法。本发明的式(I)和式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物在350nm以上波长处具有良好吸收，可以作为光固化聚合的敏化剂；分子的合成步骤简单，适合工业化的生产和应用；同时，该分子可以与光固化产物形成化学键键接，降低其迁移性。
Description
技术领域
本发明属于新材料有机化学领域，具体涉及一种环氧化物取代吡唑啉衍生物的制备，在光固化体系中作为敏化剂的使用。
背景技术
紫外-可见光(UV-Vis)固化是一种利用紫外光或可见光固化涂层的固化方式，具有固化迅速，节能环保，无VOC(挥发性有机溶剂)产生，适用性广等优点，在油墨、电子封装、光固化快速成型、光刻胶、胶粘剂等领域有广泛应用。根据光引发剂产生的游离基不同，光固化可分为自由基固化和阳离子固化。
与自由基固化相比，阳离子固化体系(非丙烯酸酯类)具有不易受氧气阻聚影响、固化收缩率小等优点，拓展了光固化材料研究发展的范围。阳离子光引发剂在紫外-可见光作用下，当光能大于光引发剂断键能时，产生质子酸或者路易斯酸，而形成正离子活性中心，引发聚合。此过程要求光引发剂的吸收光谱与光源的波长范围相匹配。
传统的阳离子引发剂以双芳基碘鎓盐和三芳基硫鎓盐为主，其主要吸收光域在200-330nm。这一吸收光域与传统的汞灯光源的波长相匹配。由于汞灯对环境有较大的危害，且能量过高，固化过程的副反应多，因此，新型低能量的LED光源逐渐成为替代品。然而，新型LED光源的波长为近紫外-可见区域，即波长在360nm以上，与传统的阳离子引发剂的主要吸收范围不匹配。这导致传统的光引发剂在LED光源下并不具有良好的光引发能力。
光敏剂是一类可以吸收光子能量并将其传递给可反应组分的物质，主要应用于太阳能电池领域。在光固化组分中添加LED敏感的染料可以有效提升配方在LED光源下的聚合速率。光敏剂的分子量普遍较小且不易发生化学反应，这虽然可以保证配方在光照过程中无多余的副反应，却会导致配方中小分子的大量残留，使其在产品固化后易迁移，导致产品性能下降。
因此，如何通过简便的合成方法来得到具有较大波长吸收峰，具有良好的电子转移或能量转移能力，且在光固化产品中迁移能力低的光敏剂是亟待解决的问题。
发明内容
发明人等针对现有技术中的不足进行了深入研究后发现，吡唑啉类分子的最低未占有轨道(LUMO)的能量普遍较高(相对真空约为-2.20eV)，远高于商业化应用的双芳基碘鎓盐和三芳基硫鎓盐。因此，吡唑啉分子对该鎓盐类引发剂有良好的敏化效果；同时，吡唑啉存在分子内电荷转移，使其在350nm以上的光域具有良好的吸收性质，其吸收范围与商业化LED光源有较大的重叠。因此，若在吡唑啉分子中引入可阳离子聚合的官能团，则可同时满足吸收峰红移、电子转移能力强、迁移率低的要求。同时，本发明的式(I)和式(II)所示的环氧化物取代吡唑啉衍生物的制备方法不仅方法简便，并且产率高、成本低，适合工业化的生产和应用。
[环氧化物取代的吡唑啉衍生物]
本发明的环氧化物取代的吡唑啉衍生物为下述的式(I)和式(II)所示，
R1选自C1-12的烷基、未取代或者被1-5个R4取代的苯基、未取代或者被1-9个R4取代的稠环芳基、未取代或被1-4个R4取代的芳香杂环基、或者、未取代或者被1-8个R4取代的苯并芳香杂环基；
R2选自C1-6烷基、C3-6环烷基、未取代或者被1-5个R4取代的苯基、未取代或者被1-9个R4取代的稠环芳基、未取代或者被1-4个R4取代的芳香杂环基、未取代或者被1-8个R4取代的苯并芳香杂环基；
R3选自H、未取代或者被1-3个O，S，N原子取代的C1-6的烷基、未取代或者被1-3个O，S，N原子取代的C3-6的环烷基、未取代或者被1-5个R4取代的苄基、未取代或者被1-5个R4取代的苯基；
R4选自未取代或者被1-5个Ra取代的C1-6的烷基、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-CF2CF3、-CF3、-NO2、-NRbRb、-ORb、-SRb、-C(＝O)Rb、-CO2Rb、-OC(＝O)Rb、-NRbC(＝O)Rb、-S(＝O)Rb、-S(＝O)2Rb、未取代或者被1-5个Rc取代的碳环，未取代或者被1-5个Rd取代的杂环；
Ra各自独立地选自C1-6烷基、(CH2)rC3-6环烷基或者-(CH2)r苯基；
Rb各自独立地选自H、未取代或者被1-5个Re取代的C1-6烷基、未取代或者被1-5个Re取代的-(CH2)rPh；
Rc各自独立地选自未取代或者被1-5个Re取代的C1-6烷基、未取代或者被1-5个Re取代的(CH2)rPh；
Rd各自独立地选自未取代或者被1-5个Re取代的C1-6烷基、未取代或者被1-5个Re取代的(CH2)rPh；
Re各自独立地选自-F、-Cl、-Br、-I、-OH、-NO2、-CN，-CF3、-CF2CF3、C1-4烷基、C1-4烷氧基、C3-7环烷基、苯基、苄基、苯乙基、萘基、杂环芳基、或者、酮基；
r各自独立地为0、1、2、3或者4；
w，z各自独立地选自0或1。
前述术语“C1-12的烷基”是指碳原子数为1～12个的烷基，其可以为直链或支链的烷基，没有特别的限定。作为“C1-12的烷基”的实例，可以列举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。
前述术语“C1-6的烷基”是指碳原子数为1～6个的烷基，其可以为直链或支链的烷基，没有特别的限定。作为“C1-6的烷基”的实例，可以列举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基等。
前述术语“稠环芳基”是指两个或两个以上的苯环通过共用环边所构成的多环芳基，作为稠环芳基的实例，可以列举出例如萘基、蒽基、菲基、芘基等；
前述术语“芳香杂环基”是指具有芳香特性的杂环基，作为芳香杂环基的实例，可以列举出呋喃基、咪唑基、吡啶基等。
前述术语“苯并芳香杂环基”是指苯环与杂环稠合而成的芳香杂环基，作为“苯并芳香杂环基”的实例，例如有喹啉基、吲哚基、嘌呤基等。
前述术语“C3-6环烷基”是指碳原子数为3～6个的环烷基，作为“C3-6环烷基”的实例，例如有环丙基、甲基环丙基、环丁基、环戊基、甲基环丁基、二甲基环丁基、环己基等。
前述术语“C1-4烷基”是指碳原子数为1～4个的烷基，作为“C1-4的烷基”的实例，可以列举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基。
前述的“Ph”表示苯基。
本发明的式(I)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物，优选地，R1、R2各自独立地为选自下述的(A)、(B)中的芳香杂环基：
(A)杂环上包含1-3个杂原子的6元芳香杂环基，所述杂原子选自O、N和S组成的组；
(B)杂环上包含如下任意一组的杂原子的5元芳香杂环基，
1)1个O、1个N、或者、1个S；
2)1个S和1个N、1个O和1个N、或者、2个N；或者
3)1个O和2个N、或者、1个S和2个N。
另外，通过在分子结构中引入杂化可以进一步使吡唑啉基团与杂原子的孤对电子形成新的电子结构，对分子的吸收产生进一步的影响。
本发明的式(I)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物中，优选地，R1、R2各自独立地选自下述的结构式组成的组：
其中，R4的定义与前述相同。
本发明的式(I)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物中，优选地，其选自下述的结构式所示的化合物组成的组，
[光固化组合物]
本发明的光固化组合物含有前述的本发明的环氧化物取代的吡唑啉衍生物和可聚合成分，前述可聚合成分包含光引发剂、具有环氧基的单体或者烯键或聚合物。
本发明的光固化组合物中，优选地，相对于所述可聚合成分的总量100重量份，前述式(I)或式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的含量为0.5～10重量份。更优选地，前述式(I)或式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的含量为1～10重量份。
作为前述的光引发剂，例如可以列举出例如，(2,4,6-三甲基苯甲酰氯)二苯基氧化膦(TPO)及其衍生物，1-羟基环己基苯基甲酮(184)，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)，2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮(907)，硫杂蒽酮(ITX)及其衍生物，双芳基碘鎓盐(Iod)，三芳基硫鎓盐(6976)等。
作为前述的具有环氧基的单体，例如可以列举出例如单官能缩水甘油醚类、多官能脂肪族缩水甘油醚类、多官能芳香族缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、脂肪族环氧化合物等。
作为单官能缩水甘油醚类，例如可以列举出，烯丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、仲丁基苯基缩水甘油醚、叔丁基苯基缩水甘油醚、2-甲基辛基缩水甘油醚等。
作为多官能脂肪族缩水甘油醚类，可以列举出例如，1,6-己二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚等。
作为多官芳香族缩水甘油醚类，可以列举出例如，双酚A缩水甘油醚、双酚F缩水甘油醚、溴化双酚A缩水甘油醚、联苯酚缩水甘油醚、四甲基联苯酚缩水甘油醚、间苯二酚缩水甘油醚等。
作为缩水甘油酯类，可以列举出例如，丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯等。
作为脂肪族环氧化合物，可以列举出例如，3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯、3,4-环氧环己基乙基-3,4-环氧环己基甲酸酯、乙烯环己烯基二氧化物、丙烯基环己烯基二氧化物、3,4-环氧-4-甲基环己基-2-丙烯基氧化物等。
作为前述的具有烯键的单体，例如可以列举出例如，(甲基)丙烯酸酯，丙烯醛，烯烃，共轭双烯烃，苯乙烯，马来酸酐，富马酸酐，乙酸乙烯酯，乙烯基吡咯烷酮，乙烯基咪唑，(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸衍生物例如(甲基)丙烯酰胺，乙烯基卤化物，亚乙烯基卤化物等。
本发明的光固化组合物中，前述的可聚合成分也可以为低聚物或预聚物等聚合物的形式，或者是由单体、低聚物、预聚物中的至少一种形成的共聚物。另外，也可以是水性分散体的形式。
作为前述的含环氧基的聚合物，例如可以是含有环氧基的聚合物或者树脂，如双酚A环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、二氨基二苯基甲烷型环氧树脂、氨基苯酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、氢化联苯型环氧树脂、脂肪式环氧树脂等。
作为这样的含烯键的聚合物，可以列举出例如(甲基)丙烯酰官能基的(甲基)丙烯酸共聚物，聚氨酯甲酸酯(甲基)丙烯酸酯，聚酯(甲基)丙烯酸酯，不饱和聚酯，聚醚(甲基)丙烯酸酯，硅氧烷(甲基)丙烯酸酯，环氧树脂(甲基)丙烯酸酯等，以及上述物质的水溶性或水分散性的类似物。
[环氧化物取代的吡唑啉衍生物的制备方法]
本发明的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的制备方法包括如下步骤(c)：
前述步骤(c)中，式(I)-b或式(II)-b所示的化合物与R3取代的卤代环氧化物在四丁基溴化铵和碱存在时反应，分别得到式(I)或式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物，反应温度为0℃～80℃；
所述R1、R2、R3、Y、w、z的定义与前述的式(I)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物中的定义相同。
作为前述步骤(c)的一个例子，可以列举出例如，将式(I)-b所示化合物与R4取代的卤代环氧丙烷在氢氧化钠，四丁基溴化铵和甲苯中反应，除去溶剂后经重结晶制得本发明的式(I)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物，即为目标产物。
作为前述步骤(c)，可选地，碱可以选自氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钾，叔丁醇钾，氢化钠等；溶剂可选为甲苯，四氯化碳，四氢呋喃，乙腈，N,N’-二甲基甲酰胺等。
当z＝1时，本发明的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的制备方法还包括如下步骤(c')：
所述步骤(c')中，式(I)-b或式(II)-b所示的化合物与R3取代的卤代环氧化物在对甲苯磺酸催化下反应，分别得到式(I)或式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物，反应温度为室温～60℃；
所述R1、R2、R3、Y、w的定义与权利要求1中相同。
作为前述步骤(c')的一个例子，可以列举出例如，将式(II)-b所示化合物与R4取代的卤代氧杂环丁烷化合物在对甲苯磺酸中反应，除去溶剂后经重结晶制得本发明的式(I)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物，即为目标产物。
作为前述的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的制备方法的一种实施方式，其中，当z＝0时，前述式(I)-b和式(II)-b所示化合物的制备方法包括下述步骤(a1)、步骤(b1)：
所述步骤(a1)中，R1取代乙酮与4-羟基苯甲醛或5-羟基-2-杂环芳基甲醛在无水乙醇中以碱为催化剂反应，反应温度为室温～60℃，随后用酸酸化，分别得到产物(I)-a1或(II)-a1；前述步骤(a1)的反应时间可以为0.5～6小时，优选为1～4小时；
所述步骤(b1)中，将所述步骤(a1)中获得的所述(I)-a1或(II)-a1所示化合物在乙酸中与R2取代的肼回流反应，分别得到式(I)-b和式(II)-b所示的化合物；前述步骤(b1)的反应时间可以为1～10小时，优选为2～6小时；
前述步骤(a1)中的碱没有特别的限定，优选为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钾。
前述步骤(a1)中的酸没有特别的限定，优选为盐酸、硫酸或乙酸。
作为前述的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的制备方法的一种实施方式，其中，当z＝1时，前述式(I)-b和式(II)-b所示化合物的制备方法包括下述步骤(a2)、步骤(b2)：
所述步骤(a2)中，R1取代乙酮与4-羟甲基苯甲醛或5-羟甲基-2-杂环芳基甲醛在无水乙醇中以碱为催化剂反应，分别得到产物(I)-a2或(II)-a2，反应温度为室温～60℃；前述步骤(a2)的反应时间可以为1～10小时，优选为2～6小时；
所述步骤(b2)中，将所述步骤(a2)中获得的所述(I)-a2或(II)-a2所示化合物与R2取代的肼在无水乙醇中以碱为催化剂反应，分别得到式(I)-b和式(II)-b所示的化合物，反应温度为80℃；前述步骤(b2)的反应时间可以为1～8小时，优选为1～5小时；
前述步骤(a2)中的碱没有特别的限定，优选为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钾。
前述步骤(b2)中的碱没有特别的限定，优选为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钾。
有益效果及应用：
本发明的式(I)和式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物在350nm以上波长处具有良好吸收。本发明的式(I)和式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物作为可聚合型光敏剂具有良好应用前景，其能够用作光敏剂应用于光固化组合物中，也可以作为可聚合单体聚合于光固化体系内，降低其迁移性。
本发明的光固化组合物通过含有本发明的式(I)和式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物，从而在350nm以上波长处具有良好吸收。
本发明的式(I)和式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的合成步骤简便，原材料成本低，适合工业化的生产和应用。
具体实施方式
实施例
为了更清楚地说明本公开，下面结合优选实施例对本公开做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本公开的保护范围。
实施例一：按照如下路线合成目标分子(I)-1
(a)氢氧化钠，无水乙醇，常温，1h；
(b)氢氧化钠，无水乙醇，80℃，2h
(c)氢氧化钾，四丁基溴化铵，甲苯，110℃，4h；
1.合成3-(4-羟甲基苯基)-1-苯基-2-烯-1-酮
在100mL含有磁力转子的三口烧瓶中加入苯乙酮(12.00g，0.10mol)，4-羟甲基苯甲醛(13.62g，0.10mol)以及溶剂无水乙醇(30mL)，在室温下搅拌。随后配置氢氧化钠的水溶液(12.00g，0.30mol，12mL)，通过恒压滴液漏斗逐滴加入反应体系中。反应过程通过硅胶层析板监测，反应结束后，过滤，滤液浓缩后再过滤。两次过滤得到的固体经水洗一次，无水乙醇洗涤两次后烘干，再用无水乙醇重结晶，得到黄色晶体，产率89.6％。HRMS forC16H12O3：238.1031(计算值)，238.1023(实际值)。
2.合成1,3-二苯基-5-(4-羟甲基苯基)吡唑啉
在250mL含有磁力转子的三口烧瓶中加入氢氧化钠(5.60g，0.14mol)和溶剂无水乙醇(100mL)，在80℃时回流搅拌溶解；随后加入苯肼(7.57g，0.08mol)，15分钟后加入3-(4-羟甲基苯基)-1-苯基-2-烯-1-酮(16.68g，0.07mol)，保温反应，反应过程通过硅胶层析板监控。反应结束后冷却至室温，过滤，所得固体用95％乙醇洗涤两次后通过无水乙醇/乙酸乙酯(10/1，v/v)混合溶剂重结晶，得到黄色晶体产物，产率84.2％。HRMS for C22H20N2O：328.1604(计算值)，328.1620(实际值)。
3.合成目标分子(I)
在250mL含有磁力转子的三口烧瓶中加入1,3-二苯基-5-(4-羟甲基苯基)吡唑啉(12.42g，0.05mol)，氢氧化钾(4.49g，0.08mol)，四丁基溴化铵(1.0g)和甲苯(150mL)，升温使甲苯回流，保温1h；随后加入环氧氯丙烷(5.55g，0.06mol)，继续保温反应，反应过程通过硅胶层析板监控。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯和多余的环氧氯丙烷，随后用二氯甲烷溶解(100mL)，用饱和食盐水洗涤两次(2×200mL)，去离子水洗涤一次(150mL)，收集有机相，用无水硫酸钠干燥，随后减压悬蒸除去所有有机溶剂，所得产物经硅胶色谱柱提纯(石油醚/乙酸乙酯＝4/1，v/v)后得到目标分子(I)-1，产率82.1％。HRMS for C25H24N2O2：384.1834(计算值)，384.1842(实际值)。
实施例二：合成目标分子(I)-2到(I)-8
所述的吡唑啉型光敏剂的制备方法同实施例一，改变芳基乙酮和R4即可实现。具体的产率与质谱表征结果如下。
实施例三：合成目标分子(I)-9到(I)-14
所述的吡唑啉型光敏剂的制备方法同实施例一，改变取代苯肼和R4即可实现。具体的产率与质谱表征结果如下。
实施例四：按照如下路线合成目标分子(I)-15
(a)氢氧化钠，无水乙醇，常温，2h；
(b)氢氧化钠，无水乙醇，80℃，2h
(c)对甲氧基苯磺酸，丙酮，40℃，10h；
1.合成1-(4-三氟甲基苯基)-3-(4-羟甲基苯基)-2-烯-1-酮
利用4-三氟甲基苯乙酮与4-羟甲基苯甲醛在氢氧化钠和无水乙醇中反应，产率88.6％。HRMS for C17H13F3O2：306.0911(计算值)，306.0923(实际值)。
2.合成1-(4-甲基苯基)-3-(4-三氟甲基苯基)-5-(4-羟甲基苯基)-吡唑啉
利用1-(4-三氟甲基苯基)-3-(4-羟甲基苯基)-2-烯-1-酮与4-甲氧基苯肼在氢氧化钠和无水乙醇中反应，产率88.6％。HRMS for C24H21F3N2O2：426.1604(计算值)，426.1620(实际值)。
3.合成目标分子(I)-15
在250mL三口烧瓶中加入1-(4-甲基苯基)-3-(4-三氟甲基苯基)-5-(4-溴甲基苯基)-吡唑啉(12.23g，25.0mmol)，缩水甘油(16.50g，0.25mol)和对甲氧基苯磺酸(0.42g，2.5mmol)和溶剂丙酮(80mL)，随后于室温下搅拌反应。反应进程通过硅胶层析薄板检测。反应结束后，用20％的氢氧化钠溶液水溶液200mL、二氯甲烷400mL萃取。水相用二氯甲烷洗涤3次,合并有机相，有机相用饱和食盐水洗涤3次后，用无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂后用乙醇重结晶得到产物，产率82.6％。HRMS for C26H23F3N2O3：468.1741(计算值)，468.1733(实际值)。
实施例五：合成目标分子(I)-16到(I)-22。
所述的吡唑啉衍生物的制备方法与实施例四基本相同，改变甲基取代芳基甲醛和含羟基环氧化物即可实现。具体的产率与质谱表征结果如下。
实施例六：按照如下路线合成目标分子(I)-23
(a)氢氧化钠，无水乙醇，常温，1h；盐酸，pH＝7；；
(b)乙酸，135℃，2h；
(c)氢氧化钾，丙酮，60℃，6h。
1.合成3-(4-乙氧基苯基)-1-(4-羟基苯基)-2-烯-1-酮
在100mL含有磁力转子的三口烧瓶中加入4-乙氧基苯乙酮(16.42g，0.10mol)，4-羟基苯甲醛(12.21g，0.10mol)以及溶剂无水乙醇(25mL)，在室温下搅拌。随后配置氢氧化钠的水溶液(12.00g，0.30mol，12mL)，通过恒压滴液漏斗逐滴加入反应体系中。加入完成后反应2h，反应过程通过硅胶层析板监测。反应结束后，加入盐水，使体系pH值到7，过滤，滤液浓缩后再过滤。两次过滤得到的固体经水洗一次，无水乙醇洗涤两次后烘干，再用无水乙醇重结晶，得到黄色晶体，产率89.1％。HRMS for C17H16O3：268.1141(计算值)，268.1138(实际值)。
2.合成1-苯基-3-(4-乙氧基苯基)-5-(4-羟基苯基)-吡唑啉
在250mL含有磁力转子的三口烧瓶中加入溶剂乙酸(40mL)，随后加入3-(4-乙氧基苯基)-1-(4-羟基苯基)-2-烯-1-酮(14.09g，0.06mmol)，升温溶解固体，而后加入苯肼(7.57g，0.08mol)，升温至135℃，使乙酸回流，保温反应，反应过程通过硅胶层析板监控。反应结束后冷却至室温，过滤，所得固体用95％乙醇洗涤两次后通过无水乙醇/乙酸乙酯(10/1，v/v)混合溶剂重结晶，得到黄色晶体产物，产率79.4％。HRMS for C23H22N2O2：358.1701(计算值)，358.1720(实际值)。
3.合成目标分子(I)-23
利用1-苯基-3-(4-乙氧基苯基)-5-(4-羟基苯基)-吡唑啉与环氧氯丙烷在氢氧化钠和丙酮中反应，方法同实施例一，产率92.6％。HRMS for C26H26N2O3：414.1941(计算值)，414.1933(实际值)。
实施例七：合成目标分子(I)-24到(I)-30
所述的吡唑啉衍生物的制备方法与实施例六基本相同，改变取代芳基乙酮和含卤素环氧化物即可实现。具体的产率与质谱表征结果如下。
实施例八：(I)-1的LED光固化实验以及敏化剂迁移性质测试
含环氧化物取代吡唑啉光敏剂的样品体系按下列配方制作(以重量百分比计)
双功能团环氧单体(EPOX)：97％
光引发剂(Iod)：1.5％
光敏化剂((I)-1)：1.5％
将上述配制实施例混合物涂覆于卡纸板上形成约25-30微米的涂层，以广州和光同盛科技有限公司生产的单位功率为1000mW/cm2的发射波长为365纳米的LED光源(3厘米宽和80厘米长LED面光源)为激发光源，放置于变速传送带。以指甲反复压刻刮擦不产生印迹为光聚合固化完成的判据。
结果表明含有本实施例的化合物均以高于25米/分钟的速度高效固化。
对上述通过光固化得到的涂层通过有机溶剂浸泡的方式进行小分子迁移测试，测得迁移出的光敏剂质量占涂层中原始光敏剂质量的0.2％。
实施例九：(I)-8的LED光固化实验以及敏化剂迁移性质测试
含环氧化物取代吡唑啉光敏剂的样品体系按下列配方制作(以重量百分比计)
单功能团环氧单体(CHO)：68.5％
双官能团环氧单体(EPOX)：30.0％
光引发剂(Iod)：0.5％
光敏化剂((I)-8)：1.0％
将上述配制实施例混合物涂覆于卡纸板上形成约30-35微米的涂层，以广州和光同盛科技有限公司生产的单位功率为1000mW/cm2的发射波长为385纳米的LED光源(3厘米宽和80厘米长LED面光源)为激发光源，放置于变速传送带。以指甲反复压刻刮擦不产生印迹为光聚合固化完成的判据。
结果表明含有本实施例的化合物均以高于30米/分钟的速度高效固化。
对上述通过光固化得到的涂层通过有机溶剂浸泡的方式进行小分子迁移测试，测得迁移出的光敏剂质量占涂层中原始光敏剂质量的0.2％。
实施例十：(I)-16的LED光固化实验以及涂料性质测试
含环氧样品体系按下列配方制作(以重量百分比计)
双功能团环氧单体(EPOX)：97.0％
光引发剂(6976)：1.0％
光敏化剂((I)-16)：2.0％
将上述配制实施例混合物涂覆于卡纸板上形成约25-30微米的涂层，以广州和光同盛科技有限公司生产的单位功率为1000mW/cm2的发射波长为395纳米的LED光源(3厘米宽和80厘米长LED面光源)为激发光源，放置于变速传送带。以指甲反复压刻刮擦不产生印迹为光聚合固化完成的判据。
结果表明含有本实施例的化合物均以高于35米/分钟的速度高效固化。
对上述通过光固化得到的涂层通过手摇铅笔硬度计进行硬度测试，测得其硬度为4H。
对上述通过光固化得到的涂层通过有机溶剂浸泡的方式进行小分子迁移测试，测得迁移出的光敏剂质量占涂层中原始光敏剂质量的0.2％。
实施例十一：(I)-25的LED光固化实验以及涂料性质测试
含环氧基团样品体系按下列配方制作(以重量百分比计)
单官能环氧单体(CHO)：18.5％
双酚A环氧树脂：35.0％
双官能环氧单体(EPOX)：45.0％
光引发剂(6976)：0.5％
光敏化剂((I)-25):1.0％
将上述配制实施例混合物涂覆于卡纸板上形成约30-35微米的涂层，以广州和光同盛科技有限公司生产的单位功率为1500mW/cm2的发射波长为395纳米的LED光源(3厘米宽和80厘米长LED面光源)为激发光源，放置于变速传送带。以指甲反复压刻刮擦不产生印迹为光聚合固化完成的判据。
结果表明含有本实施例的化合物均以高于20米/分钟的速度高效固化。
对上述通过光固化得到的涂层通过手摇铅笔硬度计进行硬度测试，测得其硬度为4H。
对上述通过光固化得到的涂层通过有机溶剂浸泡的方式进行小分子迁移测试，测得迁移出的光敏剂质量占涂层中原始光敏剂质量的0.2％。
实施例十二：(I)-30的LED光固化实验以及涂料性质测试
含丙烯酸酯基团和环氧基团样品体系按下列配方制作(以重量百分比计)：
三官能丙烯酸酯单体(TMPTA)：20.0％
聚氨酯甲酸酯丙烯酸酯树脂：25.0％
双酚A环氧树脂：29.0％
双官能环氧单体(EPOX)：20.0％
光敏剂((I)-31)：3.0％
光引发剂(907)：1.0％
光引发剂(Iod)：2.0％
将上述配制实施例混合物涂覆于卡纸板上形成约25-30微米的涂层，以广州和光同盛科技有限公司生产的单位功率为2000mW/cm2的发射波长为405纳米的LED光源(3厘米宽和80厘米长LED面光源)为激发光源，放置于变速传送带。以指甲反复压刻刮擦不产生印迹为光聚合固化完成的判据。
结果表明含有本实施例的化合物均以高于25米/分钟的速度高效固化。
对上述通过光固化得到的涂层通过手摇铅笔硬度计进行硬度测试，测得其硬度为5H。
对上述通过光固化得到的涂层通过有机溶剂浸泡的方式进行小分子迁移测试，测得迁移出的光敏剂质量占涂层中原始光敏剂质量的0.3％。
显然，本公开的上述实施例仅仅是为清楚地说明本公开所作的举例，而并非是对本公开的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本公开的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本公开的保护范围之列。
Claims (8)
1.下述的式(I)和式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物，特征是，
其中：
R1选自C1-12的烷基、未取代或者被1-5个R4取代的苯基、未取代或者被1-9个R4取代的稠环芳基、未取代或被1-4个R4取代的芳香杂环基、或者、未取代或者被1-8个R4取代的苯并芳香杂环基；
R2选自C1-6烷基、C3-6环烷基、未取代或者被1-5个R4取代的苯基、未取代或者被1-9个R4取代的稠环芳基、未取代或者被1-4个R4取代的芳香杂环基、未取代或者被1-8个R4取代的苯并芳香杂环基；
R3选自H、未取代或者被1-3个O，S，N原子取代的C1-6的烷基、未取代或者被1-3个O，S，N原子取代的C3-6的环烷基、未取代或者被1-5个R4取代的苄基、未取代或者被1-5个R4取代的苯基；
Y选自O，S，NH；
w，z各自独立地选自0或1；
R4选自未取代或者被1-5个Ra取代的C1-6的烷基、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-CF2CF3、-CF3、-NO2、-NRbRb、-ORb、-SRb、-C(＝O)Rb、-CO2Rb、-OC(＝O)Rb、-NRbC(＝O)Rb、-S(＝O)Rb、-S(＝O)2Rb、未取代或者被1-5个Rc取代的碳环，未取代或者被1-5个Rd取代的杂环；
Ra各自独立地选自C1-6烷基、(CH2)rC3-6环烷基或者-(CH2)r苯基；
Rb各自独立地选自H、未取代或者被1-5个Re取代的C1-6烷基、未取代或者被1-5个Re取代的-(CH2)rPh；
Rc各自独立地选自未取代或者被1-5个Re取代的C1-6烷基、未取代或者被1-5个Re取代的(CH2)rPh；
Rd各自独立地选自未取代或者被1-5个Re取代的C1-6烷基、未取代或者被1-5个Re取代的(CH2)rPh；
Re各自独立地选自-F、-Cl、-Br、-I、-OH、-NO2、-CN，-CF3、-CF2CF3、C1-4烷基、C1-4烷氧基、C3-7环烷基、苯基、苄基、苯乙基、萘基、杂环芳基、或者、酮基；
r各自独立地为0、1、2、3或者4。
2.根据权利要求1所述的环氧化物取代的吡唑啉衍生物，其中，R1、R2中的芳香杂环各自独立地为选自下述的(A)、(B)中的芳香杂环基：
(A)杂环上包含1-3个杂原子的6元芳香杂环基，所述杂原子选自O、N和S组成的组；
(B)杂环上包含如下任意一组的杂原子的5元芳香杂环基，
1)1个O、1个N、或者、1个S；
2)1个S和1个N、1个O和1个N、或者、2个N；或者
3)1个O和2个N、或者、1个S和2个N。
3.根据权利要求1所述的环氧化物取代的吡唑啉衍生物，其中，R1、R2各自独立地选自下述的结构式组成的组：
其中，R4的定义与权利要求1中相同。
4.一种光固化组合物，其含有权利要求1～4的任一项所述的环氧化物取代的吡唑啉衍生物和可聚合成分，所述可聚合成分包含光引发剂、具有环氧基的单体或者烯键或聚合物。相对于所述可聚合成分的总量100重量份，所述式(I)或式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的含量为0.5～10重量份。
5.权利要求1～4所述的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的制备方法，其包括如下步骤(c)：
所述步骤(c)中，式(I)-b或式(II)-b所示的化合物与R3取代的卤代环氧化物在四丁基溴化铵和碱存在时反应，分别得到式(I)或式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物，反应温度为0℃～80℃；
所述R1、R2、R3、Y、w、z的定义与权利要求1中相同。
6.根据权利要求5所述的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的制备方法，其中，当z＝1时，其还包括如下步骤(c')：
所述步骤(c')中，式(I)-b或式(II)-b所示的化合物与R3取代的卤代环氧化物在对甲苯磺酸催化下反应，分别得到式(I)或式(II)所示的环氧化物取代的吡唑啉衍生物，反应温度为室温～60℃；
所述R1、R2、R3、Y、w的定义与权利要求1中相同。
7.根据权利要求5所述的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的制备方法，其中，当z＝0时，式(I)-b和式(II)-b所示化合物的制备方法包括下述步骤(a1)、步骤(b1)：
所述步骤(a1)中，R1取代乙酮与4-羟基苯甲醛或5-羟基-2-杂环芳基甲醛在无水乙醇中以碱为催化剂反应，反应温度为室温～60℃，随后用酸酸化，分别得到产物(I)-a1或(II)-a1；
所述步骤(b1)中，将所述步骤(a1)中获得的所述(I)-a1或(II)-a1所示化合物在乙酸中与R2取代的肼回流反应，分别得到式(I)-b和式(II)-b所示的化合物。
8.根据权利要求5-6所述的环氧化物取代的吡唑啉衍生物的制备方法，其中，当z＝1时，式(I)-b和式(II)-b所示化合物的制备方法包括下述步骤(a2)、步骤(b2)：
所述步骤(a2)中，R1取代乙酮与4-羟甲基苯甲醛或5-羟甲基-2-杂环芳基甲醛在无水乙醇中以碱为催化剂反应，分别得到产物(I)-a2或(II)-a2，反应温度为室温～60℃；
所述步骤(b2)中，将所述步骤(a2)中获得的所述(I)-a2或(II)-a2所示化合物与R2取代的肼在无水乙醇中以碱为催化剂反应，分别得到式(I)-b和式(II)-b所示的化合物，反应温度为80℃。
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