本发明专利技术涉及一类具有反应性基团的水溶性紫外吸收剂及其合成方法，属于功能助剂和化工技术领域。本发明专利技术以三聚氯氰，UV‑0等紫外吸收剂和双丙酮葡萄糖等碳水化合物为原料，经三步反应合成具有反应性基团的水溶性紫外吸收剂。三步合成工艺分别为(1)n三聚氯氰：n双丙酮葡萄糖：nNaOH＝0.9：1：1.7，在丙酮和水的混合液中0℃反应8h；(2)n中间体：nUV‑0：nNaOH＝1：1.1：1，在丙酮和水的混合液中30℃反应2h；(3)第2步获得的产物(1mmol)与0.5mL的盐酸在THF中25℃反应5h。本合成方法操作简便、易行。该类紫外吸收剂的紫外吸收性能优良，具有好的水溶性。可应用于棉、毛等纺织材料的抗紫外改性。在应用中可避免使用有机溶剂，应用前景广阔。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一类新型的水溶性反应型紫外吸收剂及其制备方法，该紫外吸收剂具有优良的亲水性和紫外吸收性能，且可生物降解。应用于棉纺织的耐久性抗紫外整理，属于轻化工程
；应用于化妆品中，属于日用化工
其制备方法属于化工
技术介绍
由于工业发展和科技进步环境污染越来越严重，臭氧层被破坏,更多的紫外线可穿透大气层照射到地面上,严重威胁人类健康。棉织物的吸湿性、透气性、舒适性和抗静电性优良,是广大消费者的首选,但是棉织物抗紫外性能较差,尤其是浅色棉织物。因此,开发能用于棉织物的抗紫外功能整理剂越来越受到人们重视。常用的紫外线吸收剂分为水杨酸酯类、氰基丙烯酸酯类、苯并三唑类和二苯甲酮类等,其中二苯甲酮类紫外吸收剂由于价格低廉，可以很好的吸收200～400nm的紫外线而被广泛使用,但此类紫外吸收剂不能直接与纤维素反应形成牢固的共价键因而整理后的织物的抗紫外耐久性差。近年来，开发使用带有活性基团的紫外吸收剂越来越受到人们的重视，其中氯代均三嗪类紫外吸收剂是一类好的活性基紫外吸收剂,岳森等用三氯均三嗪和间苯二酚为原料合成了一种三嗪类紫外吸收剂3-(2,4-二羟基苯基)-1,3,5-三嗪。WojciechCzajkowski等合成了一系列具有两个反应基团的对称的反应型氯代三嗪类紫外吸收剂。沈云等以2,4-二羟基二苯甲酮和三氯均三嗪为原料,合成一种具有反应性官能团的紫外吸收剂4-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氧基)-2-羟基苯基苯甲酮(UV-DTHM)。这些紫外吸收剂整理后的面织物的抗紫外性能更加持久，耐水洗牢度高。然而这些紫外吸收剂均为非水溶的，在应用于棉织物的整理中必须使用有机溶剂，这给纺织品后整理工业带来了很多的困难。因此，迫切需要开发一类水溶性的反应型紫外吸收剂。糖类化合物结构中含有多个亲水的羟基，具有增稠和乳化作用。且还能够缓解对皮肤的刺激,提高皮肤表面的保湿度从而增强产品的舒适性,吸附并排泄皮肤中的重金属。此外糖类作为一种天然生物资源,具有很好的生物相容性、生物降解性,无毒无刺激。在紫外吸收剂结构中引入糖基,可以赋予紫外吸收剂良好的水溶性和生物安全性。目前关于此类紫外吸收剂的研究较少,已经报道的有羧甲基壳聚糖基水溶性紫外吸收剂和采用可聚合的紫外吸收剂单体和糖类单体进行聚合反应生成的高分子紫外吸收剂，这类紫外吸收剂的水溶性和生物安全性良好,但是没有活性基团,反应性较差。
技术实现思路
为了克服现有技术上的缺陷，本专利技术以水溶性化合物、活性基团组分和芳香烃紫外吸收剂为原料通过三步化学反应制备了一类新型的紫外吸收剂，其结构用红外、核磁、元素分析和质谱进行表征。本专利技术提供了一种具有水溶性的反应型紫外吸收剂及其制备方法。将双丙酮葡萄糖或果糖二丙酮等碳水化合物和氯代均三嗪结构同时引入到2,4-二羟基二苯甲酮、2,4-二羟基苯乙酮、2(2,4-二羟基苯基)苯并三唑等紫外吸收剂结构中，该类紫外吸收剂既保持了优良的紫外吸收性能又含有反应性基团且具有好的水溶性。代表性反应方程式如下：本专利技术提供的水溶性的反应型紫外吸收剂的合成方法，包括以下步骤(以双丙酮葡萄糖和2,4-二羟基二苯甲酮为例)：1、3-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氧基)-1,2,5,6-双异丙叉-α-D-葡萄糖(DTDT)的合成1)将适量的三聚氯氰(TCT)溶解在丙酮中，在0℃下搅拌溶胀10min；2)在步骤1)的溶液中缓慢滴加双丙酮葡萄糖的丙酮溶液和NaOH水溶液的组成的混合溶液；3)将步骤2)的反应物混合溶液在0℃反应一定时间，通过TLC跟踪反应。反应结束后旋蒸除溶剂得到淡黄色油状产物，柱层析纯化，得到白色固体3-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氧基)-1,2,5,6-双异丙叉-α-D-葡萄糖(DTDT)。DTDT合成的各组分用量(摩尔)为：TCT0.8～1.4份；双丙酮葡萄糖1份；NaOH1～1.7份溶剂为丙酮和水，当TCT和双丙酮葡萄糖的用量分别为8～14mmol和10mmol时，丙酮用量分别为20mL，共计40mL；当NaOH用量为1～17mmol是，水的用量为10mL。柱层析用淋洗剂为乙酸乙酯和石油醚的混合液，乙酸乙酯∶石油醚＝1∶6。反应时间为6～12小时。2、3-(2-(2-羟基苯基苯甲酮-4-氧基)-4-氯-1,3,5-三嗪-6-氧基)-1,2,5,6-双异丙叉-α-D-葡萄糖(UV-DT)的合成1)将第1步制得的中间体DTDT溶解在丙酮中，然后向该溶液中缓慢滴加紫外吸收剂的丙酮溶液和NaOH水溶液的混合溶液。反应体系于一定温度下反应一定时间后，旋蒸除溶剂，剩余黄色固体用乙醇反复洗涤，柱层析提纯得到白色粉末3-(2-(2-羟基苯基苯甲酮-4-氧基)-4-氯-1,3,5-三嗪-6-氧基)-1,2,5,6-双异丙叉-α-D-葡萄糖(UV-DT)。UV-DT合成的工艺为：3、3-(2-(2-羟基苯基苯甲酮-4-氧基)-4-氯-1,3,5-三嗪-6-氧基)-1,2-异丙叉-α-D-葡萄糖(UV-DTM)的合成将第2步制得的水溶性紫外吸收剂前体0.59g(1mmol)UV-DT溶解于10mL四氢呋喃中，加入0.25～1.0mL的盐酸(36％)溶液，室温下水解反应3～7小时，旋转蒸发除溶剂，粗产物经柱层析(淋洗剂为乙酸乙酯∶石油醚＝1∶1)提纯得到水解产物3-(2-(2-羟基苯基苯甲酮-4-氧基)-4-氯-1,3,5-三嗪-6-氧基)-1,2-异丙叉-α-D-葡萄糖(UV-DTM)。实际合成操作中上述反应的第1步和第2步可一锅进行，即合成中间体(DTDT)的反应结束后无需进行产物纯化可直接进行第2步(水溶性紫外吸收剂前体合成)的反应。这样简化了操作步骤。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术制备得到的紫外吸收剂含有水溶性的糖基和反应性的氯代均三嗪基团，因此，该类紫外吸收剂既具有好的水溶性又有反应活性，且紫外吸收性能优良，摩尔吸光系数>104。具有广泛的应用前景。(2)采用本专利技术合成紫外吸收剂的方法简便，产率较高。附图说明图1UV-DTM的紫外吸收性能具体实施方式下面通过以双丙酮葡萄糖和2,4-二羟基苯乙酮为实施例进一步描述本专利技术的特征，但本专利技术并不局限于下述实例。1、结构和性能表征方法1)主要仪器WRS-1B型数字熔点仪(上海精科实业有限公司)；UV-2802S型双光束紫外可见分光光度计(美国Unic公司)；Nexus470型傅里叶变换红外光谱仪(美国Nicolet公司)；Unityinova400型核磁共振波谱仪(美国Varian公司)。MALDISYNAPT液质联用仪(美国Waters公司)。2)产物中还原性糖的结构测定使用Fehling试剂测定产物结构中是否含有还原性糖(半缩醛羟基)。将3.50g五水合硫酸铜溶于100mL水中，配成淡蓝色FehlingΙ试剂；将17g含五个结晶水的酒石酸钾钠溶于20mL热水中，然后加入20mL含有5g氢氧化钠的水溶液，稀释至100mL，配置成无色清亮的FehlingII试剂。取FehlingI和FehlingII试剂各5mL混合均匀，并水浴加热后滴加5滴样品，震荡，再加热，观察颜色变化及有无沉淀析出。3)溶解性测试溶解性试验方法：将1g研磨后的固体粉末放置于25℃±2℃下1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一类新型的具有反应性基团的水溶性紫外吸收剂，其特征在于它的化学结构通式表达为：其中该类紫外吸收剂结构由三部分组成，亲水基(单糖)、活性基(氯代均三嗪)和紫外吸收剂。
【技术特征摘要】
1.一类新型的具有反应性基团的水溶性紫外吸收剂，其特征在于它的化学结构通式表达为：其中该类紫外吸收剂结构由三部分组成，亲水基(单糖)、活性基(氯代均三嗪)和紫外吸收剂。2.根据权利要求1所述的具有反应性基团的水溶性紫外吸收剂的制备方法，其特征在于它的合成包括如下步骤：1)糖基二氯均三嗪的合成：在双丙酮单糖的丙酮溶液中零度下搅拌滴加氢氧化钠水溶液，然后将该溶液缓慢滴加到三聚氯氰的丙酮溶液中，反应一定时间后停止反应得产物；其反应原料三滤均三嗪(TCT)、双丙酮单糖和NaOH的摩尔比为0.8～1.4:1:1～1.7；其反应温度为0℃；其反应时间为6～12小时；2)反应型水溶性紫外吸收剂前体的合成：在步骤1)合成的糖基二氯均三嗪的溶液中缓慢滴加紫外吸收剂的丙酮溶液和NaOH水溶液的混合溶液；反应体系于一定温度下反应一段时间后，旋蒸除溶剂，剩余固体用乙醇反复洗涤，柱层析提纯得产物；其反应原料糖基二氯均三嗪、紫外吸收剂和NaOH摩...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄丹，丁阳，杨秀，刘欢，任学宏，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。