專利名稱：雙母體疊合型紫外線吸收劑及其制備方法
技術領域：
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：
紫外線(UV)是位于日光高能區(qū)的不可見光線，是主要的“有機物殺手”之一。日光中的長波紫外線UV-A (315 400nm)和中波紫外線UV-B (280 315nm)能夠穿透大氣層，對地球生態(tài)環(huán)境造成影響。其危害性在于紫外線長期照射有機基質(zhì)能夠引起光化學反應，改變基質(zhì)化學結(jié)構并影響其性能。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]到當前地表紫外線總量日益增加以及各種有機基質(zhì)廣泛應用的現(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有機基質(zhì)的光損害。其中，紫外線吸收劑憑借其長效、環(huán)保、淺色等特點成為一類重要的光穩(wěn)定劑，廣泛應用于塑料、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。其共同點在于分子結(jié)構中僅含有一個紫外吸收母體結(jié)構(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)。當紫外線照射時，紫外線吸收劑利用不同能級同分異構體的相互轉(zhuǎn)化，通過激發(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、振動能等低害能量釋放(見式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理)。當紫外線吸收劑應用于有機基質(zhì)時，能夠降低紫外光子照射到被保護基質(zhì)上的幾率，實現(xiàn)對基質(zhì)的光保護。但是，單母體紫外線吸收劑在紫外區(qū)吸收范圍與強度有限，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)，單獨使用時均無法實現(xiàn)對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用時其用量過大的弊端。因此，如何設計一種能夠在UV-A和UV-B區(qū)域同時具有強烈吸收的高效紫外線吸收劑，成為本行業(yè)迫切希望解決的問題。
權利要求
1.雙母體疊合型紫外線吸收劑，其特征是結(jié)構式為
2.根據(jù)權利要求I所述的雙母體疊合型紫外線吸收劑，其特征是結(jié)構式為
3.如權利要求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者加入反應器中，冰水浴降溫至0 5°C，反應0. 5 4hr ；將水浴升至室溫 40°C，繼續(xù)反應I 2小時； 反應完畢后，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水三氯化鋁，所述無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8 16h ; 反應結(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，過濾，得到無氯均三嗪中間體； 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0. 5 2h，反應過程中調(diào)節(jié)反應體系的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、無水乙醇和去離子水組成的溶液體系中于70 90°C還原反應I. 5 2. 5小時，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 ; 反應結(jié)束后，加入尿素從而除去過量亞硝酸；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)明公開了一種雙母體疊合型紫外線吸收劑，其結(jié)構式為式中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)域同時具有強烈吸收的紫外線吸收劑。
文檔編號C07D403/10GK102633782SQ201210077158
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權日2011年4月1日
發(fā)明者崔志華, 曹益寧, 王錫棟, 田勇強, 郭江潮, 陳維國 申請人:浙江理工大學