一种固体光引发剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种固体光引发剂及其制备方法和用途，所述固体光引发剂的分子结构中苯环的一侧连接酰基吗啉基团，相对的另一侧连接特定的苯氧基基团，二者间的诱导作用，使得所述固体光引发剂具有易溶的特点，相较于光引发剂907，本发明专利技术所述固体光引发剂不包含甲硫基，具有低气味的特点；且其制备方法简单，经一步取代反应即可得到目标光引发剂，制备方法的产率高，目标光引发剂纯度高。目标光引发剂纯度高。

【技术实现步骤摘要】
一种固体光引发剂及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于光固化领域，涉及一种固体光引发剂及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]2‑
甲基
‑1‑
(4
‑
甲硫基苯基)
‑2‑
吗啉基
‑1‑
丙酮(光引发剂907)凭借其高效的引发效率、低价格优势及适用于有色体系的深层固化能力而得到广泛应用；然而其生殖毒性越来越被行业所关注；尤其是出现在欧盟第22批有害物质管控清单中后，寻找新的光引发剂907的替代物成为目前亟需解决的问题。
[0003]CN111978914A公开了一种UV
‑
LED与湿气双重固化三防胶及其制备方法，所述三防胶按质量百分比由含异氰酸酯基的聚氨酯丙烯酸树脂20％
‑
50％、活性稀释剂30％
‑
60％、附着力促进剂3％
‑
12％、光引发剂6％
‑
11％、流平剂0.2％
‑
3％和消泡剂0.2％
‑
3％制成；所述光引发剂由氨基酮类引发剂和其他光引发剂组成，其中氨基酮类引发剂占光引发剂总量的60wt％
‑
70wt％，且所述氨基酮类引发剂为光引发剂907的替代物；上述氨基酮类光引发剂通过甲基、乙基替代光引发剂907的甲硫基，所得光引发剂存在光引发活性不足的问题。
[0004]因此，开发一种光引发活性较好、低气味且制备方法简单、产率较高的光引发剂907的替代物及其制备方法仍具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种固体光引发剂及其制备方法和用途，所述固体光引发剂的分子结构中苯环的一侧连接酰基吗啉基团，相对的另一侧连接特定的苯氧基基团，二者间的诱导作用，使得所述固体光引发剂具有易溶的特点，相较于光引发剂907，本专利技术所述固体光引发剂不包含甲硫基，具有低气味的特点；且其制备方法简单，经一步取代反应即可得到目标光引发剂，制备方法的产率高，目标光引发剂纯度高。
[0006]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种固体光引发剂，所述固体光引发剂的结构式如下式a所示；
[0008][0009]其中，R1、R2、R3、R4及R5各自独立的选自H或C1～C6的烷基，例如C1、C2、C3、C4、C5或C6的烷基。
[0010]本专利技术所述固体光引发剂以苯环为核心，一侧连接酰基吗啉基团，另一侧连接苯
氧基基团，二者协同作用，使得光引发剂的吸收波长发生红移，具有较高的光引发活性；相较于光引发剂907，本专利技术所述固体光引发剂的分子结构中不含甲硫基，其具有低气味的特点；且其制备方法简单，经一步取代反应即可得到目标光引发剂，制备方法的产率高，目标光引发剂纯度高。
[0011]优选地，R1、R2、R3、R4及R5各自独立的选自H或C1～C4的烷基。
[0012]优选地，所述固体光引发剂的熔点为60℃～70℃，例如62℃、65℃或68℃等。
[0013]优选地，所述固体光引发剂的分子结构式如下所示；
[0014][0015][0016]第二方面，本专利技术提供了如第一方面所述固体光引发剂的制备方法，包括：将式b化合物、溶剂、碱及式c化合物混合，升温反应，得到所述固体光引发剂；
[0017][0018]其中，R1、R2、R3、R4及R5各自独立的选自H或C1～C6的烷基，X选自卤素，优选为Br或Cl。
[0019]本专利技术所述固体光引发剂的制备方法以上述式b和式c化合物为原料，经一步取代反应得到目标光引发剂，合成路线短，目标产物的收率高，副反应少，产物纯度高。
[0020]以式(b)化合物的加入量为基础计算，本专利技术所述制备方法中目标光引发剂的收率可达75％及以上，纯度可达96.5％及以上。
[0021]优选地，所述溶剂选自极性溶剂，进一步优选N,N
‑
二甲基甲酰胺。
[0022]本专利技术所述制备方法中以极性溶剂N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂，其有利于提升反应速率，进而改善反应收率，本专利技术所述升温反应在非极性溶剂中反应速率较慢，本专利技术所述升温反应优选在DMF溶剂中进行。
[0023]优选地，所述升温反应在惰性气氛保护下进行。
[0024]优选地，所述惰性气氛选自氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛中的任意一种或至少两种的组合。
[0025]优选地，所述碱选自碳酸钾。
[0026]优选地，式b化合物、碱、式c化合物的摩尔量之比为1:1.2～1.35:1.1～1.25，例如1:1.25:1.15、1:1.3:1.2等。
[0027]本专利技术所述制备方法中控制原料的加入量在上述比例范围内有利于得到更高的目标产物的收率，其中，式c化合物需适当过量以保证式b化合物较高的转化率及式a化合物较高的收率。
[0028]优选地，所述升温反应的温度选自95℃～110℃，例如100℃或105℃等。
[0029]本专利技术所述制备方法中升温反应的温度在上述范围内，其有利于得到更高的目标产物的收率，减少副反应的发生。
[0030]优选地，所述升温反应结束后还包括后处理。
[0031]优选地，所述后处理的方法包括：将反应液进行第一次浓缩，之后加入非极性有机溶剂和水进行萃取分液，有机相水洗，进行第二次浓缩，得到所述固体光引发剂。
[0032]本专利技术所述制备方法中，升温反应完全后需伴随特定的后处理条件，以获得目标产物较高的收率及纯度；首先，待升温反应完全后，反应液中包含未反应的原料、目标产物、碱及溶剂等；通过加热第一次浓缩，将DMF去除；之后加入非极性溶剂和水进行萃取，形成水相和有机相，分液得到有机相，将有机相充分水洗，经第二次浓缩，将萃取剂去除，得到式a所示目标光引发剂；经过上述后处理，以式b化合物的加入量为基础计，式a化合物的收率可达75％及以上，纯度可达96.5％及以上。
[0033]优选地，所述第一次浓缩的温度选自55℃～65℃，例如60℃等。
[0034]优选地，所述非极性有机溶剂选自二氯乙烷。
[0035]此处后处理中采用二氯乙烷和水作为萃取溶剂，其能实现产品的初步纯化。
[0036]优选地，所述非极性有机溶剂和水的体积之比选自4:2.5～3.5，例如4:3等。
[0037]本专利技术所述后处理萃取过程中，非极性有机溶剂和水的体积之比在上述范围内，其有利于减少产品的萃取损失，提高萃取效率。
[0038]作为本专利技术优选的技术方案，所述固体光引发剂的制备方法包括以下步骤：
[0039](1)在氮气气氛保护下，向反应容器中加入式b化合物、N,N
‑
二甲基甲酰胺和碳酸钾，之后加入式c化合物，搅拌并升温至95℃～110℃进行反应；
[0040](2)待步骤(1)中反应结束后，在55℃～60℃下加热浓缩，向浓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固体光引发剂，其特征在于，所述固体光引发剂的结构式如下式a所示；其中，R1、R2、R3、R4及R5各自独立的选自H或C1～C6的烷基。2.如权利要求1所述的固体光引发剂，其特征在于，R1、R2、R3、R4及R5各自独立的选自H或C1～C4的烷基。3.如权利要求1所述的固体光引发剂，其特征在于，所述固体光引发剂的分子结构式如下所示；
4.如权利要求1
‑
3任一项所述的固体光引发剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将式b化合物、溶剂、碱及式c化合物混合，升温反应，得到所述固体光引发剂；
其中，R1、R2、R3、R4及R5各自独立的选自H或C1～C6的烷基，X选自Br或Cl。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自N,N
‑
二甲基甲酰胺；所述升温反应在惰性气氛保护下进行；所述惰性气氛选自氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛中的任意一种或至少两种的组合；所述碱选自碳酸钾。6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，式b化合物、碱、式c化合物的摩尔量之比为1:1.2～1.35:1.1～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国锋，史明明，张齐，朱喜雯，董月国，郭淼媛，
申请(专利权)人：天津久日新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：