本發(fā)明屬于化合物合成領(lǐng)域中一種光引發(fā)劑1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟)(PDO)及中間體1-苯基-1,2-丙二酮-2-肟的制備方法。
背景技術(shù):
光固化技術(shù)是20世紀中期問世的新型技術(shù),它是利用紫外光(可見光)為能源,引發(fā)具有化學(xué)反應(yīng)活性液態(tài)物質(zhì)快速轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的過程。與傳統(tǒng)的熱固化技術(shù)相比,它具有固化速度快、高效率、污染小、性能優(yōu)異和費用低的優(yōu)點,是一種快速發(fā)展的“綠色”新技術(shù)。1946年美國Inmot公司獲得了第一個紫外光固化(UV)方面的專利。1967年,德國拜爾公司將UV固化技術(shù)工業(yè)化,開始應(yīng)用于木器加工,從而引出了光引發(fā)劑的概念。1970年,汽巴-嘉基公司發(fā)明了Ⅰ-651,為光引發(fā)劑的迅猛發(fā)展打下了基礎(chǔ),同時也奠定了汽巴-嘉基公司在光引發(fā)劑研究和生產(chǎn)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。
肟酯類光引發(fā)劑是近年來興起的一種新型高效的裂解型自由基光引發(fā)劑,通過弱的N-O鍵斷裂產(chǎn)生自由基,引發(fā)聚合反應(yīng)。肟酯類光引發(fā)劑主要在光刻膠上使用,應(yīng)用于電子行業(yè)感光材料的制備。光刻膠的使用可以達到較高分辨率,滿足電子工業(yè)中細微加工的要求,如大屏幕LED中關(guān)鍵部件RGB和BM的制作,集成電路的制備中都會用到光刻膠。
同傳統(tǒng)的光引發(fā)劑相比,肟酯類光引發(fā)劑感光度高,感光材料的聚合速率和轉(zhuǎn)化率高,溶解度高,感光材料的透明度高,光刻殘渣少,肟酯類光引發(fā)劑的應(yīng)用使得感光材料的性能更加優(yōu)良。因此,肟酯類光引發(fā)劑的開發(fā)及工業(yè)化生產(chǎn)變得越來越重要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供了一種新的1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟)的制備方法。本發(fā)明提供了新的反應(yīng)路線,催化劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)物料比,由此提供一種更加實用、成本更低的1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟)的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種光引發(fā)劑1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟)的合成方法,中間體為1-苯基1,2-丙二酮-2-肟,涉及中間體和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式為:
優(yōu)選的,采用苯丙酮為起始原料,在氯化氫作用下與亞硝酸乙酯反應(yīng)得到中間體1-苯基-1,2-丙二酮-2-肟;1-苯基-1,2-丙二酮-2-肟在傅酸劑無水碳酸鉀或三乙胺的作用下與氯甲酸乙酯反應(yīng)得到1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟)。
優(yōu)選的,1-苯基-1,2-丙二酮-2-肟生產(chǎn)中使用的催化劑為氯化氫氣體,1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟)的生產(chǎn)中使用的縛酸劑是無水碳酸鉀或者三乙胺。
優(yōu)選的,1-苯基-1,2-丙二酮-2-肟的生產(chǎn)過程中采用的溶劑是乙醇、甲苯和環(huán)己烷,1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟)的生產(chǎn)過程中使用的溶劑是甲苯和二氯甲烷。
優(yōu)選的,1-苯基-1,2-丙二酮-2-肟的生產(chǎn)中物料重量比為:苯丙酮:氯化氫:亞硝酸乙酯=1:0.3:1.1。
優(yōu)選的,1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟)的生產(chǎn)過程中物料的物質(zhì)的量的比為:1-苯基1,2-丙二酮-2-肟:氯甲酸乙酯:無水碳酸鉀或三乙胺=1:1.05:1.05。
優(yōu)選的,1-苯基-1,2-丙二酮-2-肟的生產(chǎn)的反應(yīng)溫度為35-40℃。
優(yōu)選的,1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟)的生產(chǎn)過程中反應(yīng)溫度為5-10℃。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:
1、本發(fā)明使用苯丙酮為起始原料,氯化氫氣體作為催化劑,與亞硝酸乙酯反應(yīng)得到1-苯基-1,2-丙二酮-2-肟,在縛酸劑的作用下進一步與氯甲酸乙酯反應(yīng)得到1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟);
2、本發(fā)明提出反應(yīng)路線,具有價格便宜,無環(huán)境污染的優(yōu)點,為1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟)的工業(yè)化生產(chǎn)提供環(huán)境友好的工藝。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述。本發(fā)明制備1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟)的合成化學(xué)式如下:
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
實施例1
(1)在2000升的反應(yīng)釜中,加入800kg乙醇和400kg苯丙酮,冰水冷卻下通入78kg干燥的氯化氫氣體,保持在30-35℃通入242kg亞硝酸乙酯,通完后繼續(xù)在此溫度反應(yīng)2小時,停止反應(yīng),減壓蒸出乙醇,得到粗產(chǎn)品。加入700kg甲苯重結(jié)晶,得到1-苯基-1,2-丙二酮-2-肟310kg,產(chǎn)率為63.8%。
(2)在1000升的反應(yīng)釜中,加入163kg1-苯基-1,2-丙二酮-2-肟、145kg無水碳酸鉀和500kg甲苯,冷卻在5℃以下滴加113.5kg氯甲酸乙酯,保持溫度在5-10℃,滴完后繼續(xù)在5-10℃下反應(yīng)4小時,停止反應(yīng),冷卻至5℃,過濾除去反應(yīng)液中的固體,靜止分出下層的水層,有機相濾液脫除甲苯后得到粗產(chǎn)品,用500kg乙醇重結(jié)晶得到1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟)212kg,產(chǎn)率為90.2%。
實施例2
(1)在2000升的反應(yīng)釜中,加入800kg甲苯和400kg苯丙酮,冷卻下通入78kg干燥的氯化氫氣體,保持在30-35℃通入242kg亞硝酸乙酯,通完后繼續(xù)在此溫度反應(yīng)3小時,停止反應(yīng),冷卻至5℃下,析出固體,離心得到粗產(chǎn)品。加入700kg甲苯重結(jié)晶,得到1-苯基-1,2-丙二酮-2-肟296kg,產(chǎn)率為60.9%。
(2)在1000升的反應(yīng)釜中,加入163kg1-苯基1,2-丙二酮-2-肟、106kg三乙胺和500kg二氯甲烷,冷卻在5度以下滴加113.5kg氯甲酸乙酯,保持溫度在5-10℃,滴完后繼續(xù)在5-10℃下反應(yīng)2小時,停止反應(yīng),冷卻至5℃,過濾除去反應(yīng)中生成的三乙胺鹽酸鹽,濾液脫除二氯甲烷后得到粗產(chǎn)品,用500kg乙醇重結(jié)晶得到1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基肟)220kg,產(chǎn)率為93.6%。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。