三嗪类紫外吸收剂的合成及工艺研究

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三嗪类紫外吸收剂是一种光稳定剂,具有优异的紫外线吸收性能。本文通过格氏偶联、傅克烷基化和醚化反应成功合成了三嗪类紫外吸收剂。对其合成工艺、紫外吸收性能、热稳定性和反应机理进行了深入研究。并使用核磁、质谱、红外进行了表征。首先,以三聚氯氰为起始原料通过格氏偶联和傅克烷基化反应合成了2,4-二(2’,4’-二羟基苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪、2,4-二(2’,4’-二羟基苯基)-6-(2",4"-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二(2’,4’-二羟基苯基)-6-(4"-甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2’,4’-二羟基苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪、2-(2’,4’-二羟基苯基)-4,6-二(2",4"-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2’,4’-二羟基苯基)-4,6-二(4"-甲基苯基)-1,3,5-三嗪等6个紫外吸收剂母体化合物。然后对其进行醚化得到2,4-二(2’-羟基-4’-丁氧基苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪,2-(2’-羟基-4’-己氧基苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪,2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)-4,6-二(2",4"-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪,2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)-4,6-二(4"-甲基苯)-1,3,5-三嗪等4个三嗪紫外吸收剂。首次合成了一种新的三嗪紫外吸收剂2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)-4,6-二(4"-甲基苯基)-1,3,5-三嗪。并得到其最佳工艺条件:格氏偶联反应投料比n(4-溴甲苯):n(镁):n(无水THF):n(三聚氯氰)n(THF)=2.5:2.75:15:1:10,温度先保持在5-10℃之间后升温至45℃,反应8h,收率为72.7%,纯度为99.6%。傅克烷基化反应投料比n[2-氯-4,6-二(4’-甲基苯基)-1,3,5-三嗪]:n(间苯二酚):n(无水A1C13)=1:1.1:1.2,溶剂为15mL氯苯,于80℃下反应6h,收率为86.7%,纯度为99.5%。醚化投料比n[2-(2’,4’-二羟基苯基)-4,6-二(4"-甲基苯基)-1,3,5-三嗪]:n(氯辛烷)n(K2CO3)=1:1.1:1.1,溶剂为20mLDMF,温度80℃下反应3h,收率为73.9%,纯度为99.1%。与本文所合成的其它三嗪类紫外吸收剂的性能相比,2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)-4,6-二(4"-甲基苯基)-1,3,5-三嗪的紫外吸收强度更大,在250-400nm范围内都有吸收,最大吸收分别位于285、365nm,热稳定性更好,285℃时失重仅1%,300℃才开始出现明显失重。表明2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)-4,6-二(4"-甲基苯基)-1,3,5-三嗪是一种性能优越的三嗪类紫外吸收剂。
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