可自由基引发聚合的香豆素并咔唑类光引发剂和制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种可自由基引发聚合的香豆素并咔唑类光引发剂和制备方法及其应用，其化学工艺制备技术，其作为辐射固化光引发剂的用途，以及其在辐射固化配方产品，特别是在UV

【技术实现步骤摘要】
可自由基引发聚合的香豆素并咔唑类光引发剂和制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于新材料有机化学品
，具体涉及一类新的含有以香豆素并咔唑为核心的光敏化合物，其化学制备工艺技术，其作为辐射固化光敏引发剂的用途，以及其在辐射固化配方产品，特别是在UV
‑
Vis
‑
LED光固化涂料或油墨，等诸多场合的应用用途。

技术介绍

[0002]光固化技术是液态光敏树脂在光诱导下聚合成为固体的过程，具有高效快速、经济节能、绿色环保等特点，被广泛应用在胶黏剂、光固化涂料和油墨、光刻胶、3D微构筑、生物医药等领域。光引发剂是控制整个光聚合过程的关键因素，其活性直接影响光固化速率、固化程度以及终端产品性能。光引发剂体系可以包含单组分的光引发剂，也可以是双组分或多组分组成的光引发体系，包括两种或多种光引发剂，或光引发助剂及其他添加剂等。
[0003]随着节能环保的理念深入人心，光固化技术的光源也逐渐由新型的LED光源取代传统的汞灯，这就意味着必须要有吸收光的波长范围能够与LED光源发射波长足够匹配的光引发剂，即对于LED体系固化，需要针对LED长波发射波长有灵敏吸收的光引发剂。因此，设计、研发和产业化新型的光引发剂化合物，是当前本领域面对的关键性技术挑战问题。
[0004]香豆素并咔唑具有大的平面共轭结构，具体的结构如下式所示：
[0005][0006]香豆素与咔唑共轭增强了π
‑
电子的离域性，使电子更容易被激发；同时，香豆素并咔唑基团也具有良好的荧光和敏化性质。这类结构制备简单，如专利公开号CN107163169A描述，通过4
‑
羟基咔唑和乙酰乙酸乙酯扣环即可制备。但是，该类分子的最大吸收波长处于紫外区，对于目前广泛使用的395
‑
405nm的LED 光源的吸收不够强烈，特别是可见光区的光子的吸收不足。因此，这是作为进一步反应的中间体，而没有在光引发剂领域获得深入研究与应用。
[0007]因此，如何解决光引发剂分子的迁移性和光谱的红移问题，一直是LED光固化领域开发的重点。并且合成过程应该简便、产率高、成本低，适合工业化的生产和应用。在香豆素并咔唑基础结构中继续引入更大的共轭体系和可聚合基团就是一种思路，则既可以解决引发剂的迁移性问题，也可以使吸收光谱有效的红移，从而对LED光源的能量具有良好的吸收和光聚合表现。

技术实现思路

[0008]本专利技术的首要目的在于提供一类新型可自由基引发聚合的香豆素并咔唑类 II型光引发剂，其可以独立或者与传统胺类等助光引发剂共同使用，从而引发光固化反应；且这
类光引发剂具有可聚合基团，固化后与基体树脂结合，几乎不发生迁移，在LED、特别使可见光LED可激发的光固化涂料或油墨等诸多场合有着很强的应用前景。
[0009]本专利技术的第二个目的是提供一种可自由基引发聚合的香豆素并咔唑类II型光引发剂的制备方法。
[0010]本专利技术的第三个目的是提供上述可自由基引发聚合的香豆素并咔唑类光引发剂的用途。
[0011]具体地，本专利技术提供下述方案：
[0012]一种下述的式(I)所示的可自由基引发聚合的香豆素并咔唑类光引发剂，且在香豆素部分进一步引入取代的羰基与香豆素并咔唑组成新的II型光引发剂，其通式如下：
[0013][0014]在上述通式(I)化合物的结构中：
[0015]Y是含有双键的可聚合基团：C2‑
12
的链烯基，任选地，其中的一个或多个
‑ꢀ
CH2‑
可各自独立地被
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
或苯环所取代。
[0016]进一步优选地，Y选自：C3‑8的链烯基，任选地，其中的一个或多个
‑
CH2‑
可各自独立地被
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
或苯环所取代。
[0017]进一步优选地，Y可选自以下结构：
[0018][0019]Z选自C1‑
12
的烷基、未取代或者被1
‑
5个R7取代的苯基、未取代或者被1
‑ꢀ
9个R7取代的稠环芳基、未取代或被1
‑
4个R7取代的芳香杂环基、或者、未取代或者被1
‑
8个R7取代的苯并芳香杂环基；
[0020]R1，R2，R3，R4，R5，R6分别独立地选自被1
‑
4个R
a
取代的C1‑6的烷基、
‑ꢀ
H、
‑
F、
‑
Cl、
‑
Br、
‑
I、
‑
CN、
‑
CF2CF3、
‑
CF3、
‑
NO2、
‑
NR
b
R
b
、
‑
OR
b
、
‑
SR
b
、
‑
C(＝O)R
b
、
ꢀ‑
CO2R
b
、
‑
OC(＝O)R
b
、
‑
NR
b
C(＝O)R
b
、
‑
S(＝O)R
b
、
‑
S(＝O)2R
b
；
[0021]R7各自独立地选自未取代或者被1
‑
5个R
a
取代的C1‑6的烷基、
‑
H、
‑
F、
‑
Cl、
ꢀ‑
Br、
‑
I、
‑
CN、
‑
CF2CF3、
‑
CF3、
‑
NO2、
‑
NR
b
R
b
、
‑
OR
b
、
‑
SR
b
、
‑
C(＝O)R
b
、
‑
CO2R
b
、
ꢀ‑
OC(＝O)R
b
、
‑
NR
b
C(＝O)R
b
、
‑
S(＝O)R
b
、
‑
S(＝O)2R
b
、未取代或者被1
‑
5个R
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一类可自由基引发聚合的香豆素并咔唑类光引发剂，其特征在于这类化合物的结构如通式(I)所示：其中：Y是含有双键的可自由基引发聚合基团；Z选自C1‑
12
的烷基、未取代或者被1
‑
5个R7取代的苯基、未取代或者被1
‑
9个R7取代的稠环芳基、未取代或被1
‑
4个R7取代的芳香杂环基、或者、未取代或者被1
‑
8个R7取代的苯并芳香杂环基；R1，R2，R3，R4，R5，R6分别独立地选自被1
‑
4个R
a
取代的C1‑6的烷基、
‑
H、
‑
F、
‑
Cl、
‑
Br、
‑
I、
‑
CN、
‑
CF2CF3、
‑
CF3、
‑
NO2、
‑
NR
b
R
b
、
‑
OR
b
、
‑
SR
b
、
‑
C(＝O)R
b
、
‑
CO2R
b
、
‑
OC(＝O)R
b
、
‑
NR
b
C(＝O)R
b
、
‑
S(＝O)R
b
、
‑
S(＝O)2R
b
；R7选自未取代或者被1
‑
5个R
a
取代的C1‑6的烷基、
‑
H、
‑
F、
‑
Cl、
‑
Br、
‑
I、
‑
CN、
‑
CF2CF3、
‑
CF3、
‑
NO2、
‑
NR
b
R
b
、
‑
OR
b
、
‑
SR
b
、
‑
C(＝O)R
b
、
‑
CO2R
b
、
‑
OC(＝O)R
b
、
‑
NR
b
C(＝O)R
b
、
‑
S(＝O)R
b
、
‑
S(＝O)2R
b
、未取代或者被1
‑
5个R
c
取代的碳环，未取代或者被1
‑
5个R
d
取代的杂环、或者、P(＝O)(OR
b
)2；R
a
选自C1‑6烷基、(CH2)
r
C3‑6环烷基或者
‑
(CH2)
r
苯基；R
b
选自H或者被1
‑
5个R
e
取代的C1‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：金明，郭新月，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：