【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及紫外吸收剂，具体涉及一种二苯甲酮类化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、紫外光线分为uva(波长320～400nm，长波)、uvb(波长280～320nm，中波)和uvc(波长100～280nm，短波)。uvc可被臭氧层吸收而不能到达地球表面；uvb能到达皮肤表层从而产生强烈的光损伤，皮肤会出现红斑、炎症、老化等症状，甚至会导致皮肤癌；uva能穿透皮肤表层进而深入真皮组织，损伤细胞dna、加速皮肤老化，甚至引起皮肤癌。因此，应该加强对uva和uvb两种波段紫外线的全面防御。
2、为减少或预防uva和uvb两种波段紫外线对人体健康的危害，添加紫外线吸收剂是一种最常用有效的方法。紫外线吸收剂能选择性吸收290～400nm波长范围紫外线，是应用最广的一类光稳定剂，按照化学结构可分为水杨酸酯类、肉桂酸酯类、对氨基苯甲酸类、樟脑类、二苯甲酮类、苯并三唑类、丙烯腈类、三嗪类及二苯甲酰甲烷类等。其中，工业上应用最多的是二苯甲酮类。
3、在二苯甲酮类紫外吸收剂的结构中，羰基的邻位含有羟基形成分子内氢键，从而具有稳定的共轭结构，可以有效吸收紫外线。吸收紫外线后，紫外线会破坏分子内氢键，使氢键环打开，从而形成离子型化合物，此结构非常不稳定，为达到稳定状态会把多余的能量以无害的热能形式释放出来，氢键恢复原状，在分子内氢键打开-闭合-打开的循环过程中，其可以有效的吸收紫外光。
4、目前市场上比较常见的二苯甲酮类紫外吸收剂列于表1。
5、表1常见二苯甲酮类紫外吸收剂
6、>
7、
8、但是二苯甲酮类紫外线吸收剂自身也有缺点：一由于分子量相对较小，该类吸收剂热稳定性不好，从而容易分解和挥发；二是由于不含有水溶性基团，该类吸收剂水溶性和相容性都不好，在很大程度上限制了应用范围；三是市场上销售的该类吸收剂主要集中在防护uvb波段或防护uva波段，能够覆盖防御uva和uvb波段的单一产品少。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种二苯甲酮类化合物及其制备方法和应用，本专利技术提供的二苯甲酮类化合物水溶性良好，且作为紫外吸收剂时，吸收紫外线范围可以覆盖uva和uvb波段，应用范围大。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种二苯甲酮类化合物，具有式i所示结构：
4、
5、所述r包括h、甲基或甲氧基。
6、优选的，所述r位于苯丙烯酰基的对位或邻位。
7、本专利技术还提供了上述技术方案所述二苯甲酮类化合物的制备方法，包括以下步骤：
8、将2,4-二甲氧基二苯甲酮、乙酰氯、路易斯酸和第一极性有机溶剂混合进行傅克酰基化反应，得到2,4-二甲氧基-5-乙酰基二苯甲酮；
9、将所述2,4-二甲氧基-5-乙酰基二苯甲酮、芳香醛、碱液和有机溶剂混合进行羟醛缩合反应，得到2,4-二甲氧基-5-(芳丙烯酰基)二苯甲酮；
10、将所述2,4-二甲氧基-5-(芳丙烯酰基)二苯甲酮与催化剂、第二极性有机溶剂混合进行脱甲基化反应，得到所述二苯甲酮类化合物；
11、所述芳香醛具有式i-1所示结构：
12、
13、所述2,4-二甲氧基-5-(芳丙烯酰基)二苯甲酮具有式i-2所示结构：
14、
15、优选的，所述2,4-二甲氧基二苯甲酮和乙酰氯的摩尔比为1:1～2。
16、优选的，所述路易斯酸包括三氯化铝。
17、优选的，所述傅克酰基化反应的温度为10～50℃，时间为4～8h。
18、优选的，所述2,4-二甲氧基-5-乙酰基二苯甲酮与芳香醛的摩尔比为1:1～1.1。
19、优选的，所述羟醛缩合反应的温度为10～35℃，时间为1～4h。
20、优选的，所述脱甲基化反应的温度为-5～0℃，时间为0.5～4h。
21、本专利技术还提供了上述技术方案所述二苯甲酮类化合物或上述技术方案所述制备方法制备的二苯甲酮类化合物作为紫外线吸收剂的应用。
22、本专利技术提供了一种二苯甲酮类化合物，具有式i所示结构：
23、
24、所述r包括h、甲基或甲氧基。
25、本专利技术二苯甲酮类化合物中的不饱和碳氧双键以及芳香丙烯酰基与二苯甲酮母体形成了长共轭链，共轭体系越大，最高占据轨道与最低空轨道能差越小，所以电子发生跃迁所需能量减小，紫外吸收波长增长；另外本专利技术的二苯甲酮类化合物中可形成两个分子内的o—h···o氢键，当在外线照射时，会产生大量的热量，从而引起分子的热运动，破坏氢键并打开螯合环，这样的结构不太稳定，当恢复到原来的状态时将多余热量释放除去，从而达到防护紫外线的目的。因此，共轭链长度的增加和氢键数目的增加都增强了紫外吸收能力，促进了吸收波段跃迁，使得吸收主波段能从uvb跃迁到uva。同时，分子内氢键数目的增加了，也使得分子间作用力增强，避免了二苯甲酮类化合物的分解和挥发；并且当r为甲基或甲氧基时，增大了分子的偶极矩，分子的极性增大，可以提高二苯甲酮类化合物的水溶性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种二苯甲酮类化合物，其特征在于，具有式I所示结构：
2.根据权利要求1所述的二苯甲酮类化合物，其特征在于，所述R位于苯丙烯酰基的对位或邻位。
3.权利要求1或2所述二苯甲酮类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述2,4-二甲氧基二苯甲酮和乙酰氯的摩尔比为1:1～2。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述路易斯酸包括三氯化铝。
6.根据权利要求3～5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述傅克酰基化反应的温度为10～50℃，时间为4～8h。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述2,4-二甲氧基-5-乙酰基二苯甲酮与芳香醛的摩尔比为1:1～1.1。
8.根据权利要求3或7所述的制备方法，其特征在于，所述羟醛缩合反应的温度为10～35℃，时间为1～4h。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述脱甲基化反应的温度为-5～0℃，时间为0.5～4h。
10.权利要求1或2所述二苯甲酮类
...【技术特征摘要】
1.一种二苯甲酮类化合物，其特征在于，具有式i所示结构：
2.根据权利要求1所述的二苯甲酮类化合物，其特征在于，所述r位于苯丙烯酰基的对位或邻位。
3.权利要求1或2所述二苯甲酮类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述2,4-二甲氧基二苯甲酮和乙酰氯的摩尔比为1:1～2。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述路易斯酸包括三氯化铝。
6.根据权利要求3～5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述傅克酰基化反应...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志刚，王治国，刘豪，王萱，刘红霞，王永歌，聂洪武，
申请(专利权)人：湖北理工学院，
类型：发明
国别省市：
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。