α-胺基芳酮类光引发剂的合成与性能研究

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紫外光固化技术从上世纪四十年代首次申请专利应用,到现在应用在涂料、油墨、粘合剂和电子电路板等领域,已经有了七十年的历史。作为该技术中的核心技术,光引发剂的研发也得到了快速的发展。本文以氨基酮类光引发剂907为研究对象,首先对国内外紫外光固化技术的发展状况做了一个简单的综述,针对其他合成路线的缺陷,提出了合成光引发剂907的新工艺,对该工艺路线做了大量的优化工作。之后,在该工艺路线的基础上,改变最初反应底物,用苯、甲苯和氯苯作为底物,合成新型的光引发剂。在探究性实验中,仍然用苯、甲苯和氯苯作为底物,同时改变胺取代反应的原料,改用二乙胺和哌啶,运用该工艺路线合成出了6种新型的光引发剂,并对这些实验做了简单的优化工作。最后,本论文对合成出来的光引发剂做了光引发性能的测试。(1)合成1-(4-甲硫基苯基)-2-溴-2-甲基丙酮的优化条件为:n(甲基苯基硫醚):n(三氯化铝)=1:1.3,反应温度为20℃,反应时间为3小时,在该优化条件下,反应的收率达到92%。合成2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮的优化条件为:n(1-(4-甲硫基苯基)-2-溴-2-甲基丙酮):n(吗啉)=1:3,n(1-(4-甲硫基苯基)-2-溴-2-甲基丙酮):n(三氯化铝)=1:0.1,反应用石油醚作为溶剂。在该优化条件下,产品收率可达92%。(2)傅克反应的最佳工艺优化条件为:n(苯及单取代苯系物):n(三氯化铝)=1:1.3,以苯和甲苯为底物的付克反应的最佳反应时间为3h,以氯苯为底物的付克反应的最优反应时间是4h,三个反应的最优反应温度为20℃,稳定性实验中,三个反应的平均收率分别可以达到91.2%、90.8%、90.0%。胺取代反应的最佳工艺优化条件为:最优的反应时间为5h,n(溴代中间体):n(吗啉)=1:3,该条件下反应收率可达到89%左右。(3)探究性实验部分:在2-溴代中间体与二乙胺的反应中,三个反应最佳的反应优化条件是投料比为1:3,反应时间是16h,三个反应的收率分别为80.5%、79.7%、80.1%。2-溴代中间体与哌啶的反应中,三个反应的最佳优化条件为最优反应温度为40℃,最佳的反应投料比为n(2-溴代物):n(哌啶)=1:1.5,在最优工艺条件下,三个反应的收率分别为73.1%、75.1%、71.9%。由该路线合成得到的物质的结构已经经过NMR、MS得到了结构验证。(4)光引发性能研究部分:要测试的几个样品中,所有产品的光引发性能都不如标准品的光引发性能,绝氧环境下的光引发性能强过有氧环境下的光引发性,1-苯基-2-甲基-2-二乙胺基-1-丙酮的光引发性能是最差的,其他产品的光引发性能基本上相差不大。
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