專利名稱：雙母體疊合型紫外線吸收劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙母體疊合型紫外線吸收劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
紫外線(UV)是位于日光高能區(qū)的不可見(jiàn)光線，是主要的“有機(jī)物殺手”之一。日光中的長(zhǎng)波紫外線UV-A (315 400nm)和中波紫外線UV-B (280 315nm)能夠穿透大氣層，對(duì)地球生態(tài)環(huán)境造成影響。其危害性在于紫外線長(zhǎng)期照射有機(jī)基質(zhì)能夠引起光化學(xué)反應(yīng)，改變基質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)并影響其性能。例如，紫外線能夠損傷蛋白質(zhì)與DNA，誘發(fā)人類眼部和皮膚病變；紫外線能夠引起高分子材料光氧化降解，損害材料性能；紫外線還能夠造成染(顏)料光致褪色，改變其色澤?？紤]到當(dāng)前地表紫外線總量日益增加以及各種有機(jī)基質(zhì)廣泛應(yīng)用的現(xiàn)狀，紫外線在人類健康以及生態(tài)環(huán)境方面已經(jīng)并且仍在形成巨大危害。使用光穩(wěn)定劑能夠有效延緩紫外線對(duì)有機(jī)基質(zhì)的光損害。其中，紫外線吸收劑憑借其長(zhǎng)效、環(huán)保、淺色等特點(diǎn)成為一類重要的光穩(wěn)定劑，廣泛應(yīng)用于塑料、紡織品、化妝品以及涂料工業(yè)中。目前，以苯并三唑、二苯甲酮和單鄰羥基苯基均三嗪三類單母體紫外線吸收劑的研發(fā)為主。其共同點(diǎn)在于分子結(jié)構(gòu)中僅含有一個(gè)紫外吸收母體結(jié)構(gòu)(鄰位酚羥基與氮原子或氧原子形成的含氫鍵的分子內(nèi)六元環(huán)結(jié)構(gòu))。當(dāng)紫外線照射時(shí)，紫外線吸收劑利用不同能級(jí)同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化，通過(guò)激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(ESIPT)，將吸收的光能快速轉(zhuǎn)化為熱能、振動(dòng)能等低害能量釋放(見(jiàn)式I的苯并三唑類、二苯甲酮類、單鄰羥基苯基均三嗪類單母體紫外線吸收劑的作用機(jī)理)。當(dāng)紫外線吸收劑應(yīng)用于有機(jī)基質(zhì)時(shí)，能夠降低紫外光子照射到被保護(hù)基質(zhì)上的幾率，實(shí)現(xiàn)對(duì)基質(zhì)的光保護(hù)。但是，單母體紫外線吸收劑在紫外區(qū)吸收范圍與強(qiáng)度有限，其中苯并三唑類紫外線吸收劑的主要吸收區(qū)域位于UV-A范圍內(nèi)，而二苯甲酮類和單鄰羥基苯基均三嗪類紫外線吸收劑的主要吸收區(qū)域位于UV-B范圍內(nèi)，單獨(dú)使用時(shí)均無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)280-400nm范圍內(nèi)紫外線的徹底吸收；此外，單母體紫外線吸收劑較低的摩爾消光能力造成了在應(yīng)用時(shí)其用量過(guò)大的弊端。因此，如何設(shè)計(jì)一種能夠在UV-A和UV-B區(qū)域同時(shí)具有強(qiáng)烈吸收的高效紫外線吸收劑，成為本行業(yè)迫切希望解決的問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.雙母體疊合型紫外線吸收劑，其特征是結(jié)構(gòu)式為
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙母體疊合型紫外線吸收劑，其特征是結(jié)構(gòu)式為
3.如權(quán)利要求I或2所述的雙母體疊合型紫外線吸收劑的制備方法，其特征是包括以下步驟 1)、按每0.Imol三聚氯氰中混入0. 18 0. 22mol胺或醇、0. 18 0. 22mol K2CO3和20 IOOml水的比例，將上述4者加入反應(yīng)器中，冰水浴降溫至0 5°C，反應(yīng)0. 5 4hr ；將水浴升至室溫 40°C，繼續(xù)反應(yīng)I 2小時(shí)； 反應(yīng)完畢后，抽濾出產(chǎn)物，水洗，放至真空干燥器內(nèi)干燥，得到一氯均三嗪中間體； 2)、將步驟I)所得的一氯均三嗪中間體與間苯二酚按照I: 0.9 I. I的摩爾比添加到作為溶劑的氯苯中，然后再加入作為催化劑的無(wú)水三氯化鋁，所述無(wú)水三氯化鋁與一氯均三嗪中間體的摩爾比為0.9 I. I I ;升溫至100 120°C后反應(yīng)8 16h ; 反應(yīng)結(jié)束后用含有鹽酸的冰水水解三氯化鋁，攪拌后減壓抽去氯仿，過(guò)濾，得到無(wú)氯均三嗪中間體； 3)、將鄰硝基苯胺或者鄰硝基苯胺衍生物制備成其重氮鹽溶液； 4)、將步驟2)所得的無(wú)氯均三嗪中間體溶解于濃度為0.5 I. 5mol/L的NaOH水溶液中，得偶合液； 0 5°C下，將步驟3)所得的全部的重氮鹽溶液滴加到偶合液中，滴加完畢后于0 5°C繼續(xù)反應(yīng)0. 5 2h，反應(yīng)過(guò)程中調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值至8 10，得鄰硝基偶氮染料中間體；所述步驟3)中的鄰硝基苯胺或者鄰硝基苯胺衍生物與無(wú)氯均三嗪中間體的摩爾比為 O. 9 I. I I ； 5)、將步驟4)所得的鄰硝基偶氮染料中間體在二氧化硫脲的作用下，在氫氧化鈉、無(wú)水乙醇和去離子水組成的溶液體系中于70 90°C還原反應(yīng)I. 5 2. 5小時(shí)，所述鄰硝基偶氮染料中間體與二氧化硫脲、氫氧化鈉的摩爾比為I : 4 6 8 14;. 將所得的反應(yīng)物傾入冰水中攪拌，依次經(jīng)中和、抽濾、水洗和晾干后，得到雙母體紫外線吸收劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙母體疊合型紫外線吸收劑的制備方法，其特征是 所述步驟3)為將鄰硝基苯胺或者鄰硝基苯胺衍生物加入鹽酸水溶液中，攪拌O. 5 Ih ;然后于O 5°C滴加亞硝酸鈉水溶液，滴加完畢后保溫反應(yīng)I 3h ;所述鄰硝基苯胺/鄰硝基苯胺衍生物鹽酸亞硝酸鈉的摩爾比為I : 2. 8 3. 2 O. 8 I. 2 ; 反應(yīng)結(jié)束后，加入尿素從而除去過(guò)量亞硝酸；得鄰硝基苯胺重氮液/鄰硝基苯胺衍生物重氮液。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種雙母體疊合型紫外線吸收劑，其結(jié)構(gòu)式為式中R1為H、CH3、C2H5、OH、OCH3、OC2H5、Cl、Br、CN或SO3H；R2、R3均為NR4R5、OR4；R4、R5均分別代表飽和烷基H、CnH2n+1、或CnH2n+1中的n滿足以下條件，1≤n≤6，且n為整數(shù)。本發(fā)明還同時(shí)提供了上述雙母體疊合型紫外線吸收劑的制備方法。本發(fā)明的雙母體疊合型紫外線吸收劑，是一種在UV-A和UV-B區(qū)域同時(shí)具有強(qiáng)烈吸收的紫外線吸收劑。
文檔編號(hào)C07D403/10GK102633782SQ201210077158
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者崔志華, 曹益寧, 王錫棟, 田勇強(qiáng), 郭江潮, 陳維國(guó) 申請(qǐng)人:浙江理工大學(xué)