一类含有苯并三氮唑结构的化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一类含有苯并三氮唑结构的化合物及其制备方法和应用。这类含有苯并三氮唑结构的化合物，其结构式如下：

A class of compounds containing benzotriazole structure and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一类含有苯并三氮唑结构的化合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及有机材料
，特别是涉及一类含有苯并三氮唑结构的化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
人类可视察到的光波长为400～700nm。其中，波长为400～500nm为蓝光，在可见光中波长最短，能量最高。人眼中色素感光细胞数量最多的部位是黄斑区，其健康程度决定了视力好坏。研究结果表明，蓝光杀伤人眼活性细胞的能力是绿光的10倍。蓝光能够直达视网膜，如长期接触大量低波长的蓝光会造成大量人眼活性细胞被杀死，从而对视力造成不可逆损伤。由于儿童的视网膜黄斑区对蓝光的吸收能力弱，同样的光照强度下，透过的蓝光辐射量是成年人的两倍左右，所以蓝光辐射对儿童视网膜的危害更大。处于生长发育期的低龄人群若长期使用这些电子产品，轻者会诱发致盲眼病，重者会造成终身的视力低下，甚至白内障。目前，家庭和办公室所使用的照明灯、手机、电脑、平板电脑、电视等几乎都是采用LED光源。该光源通常是由主峰为465nm的蓝光和黄光组成。LED光源所发出的光的光谱曲线如附图1所示。从图1可看出，人们通常接触到的电子产品所发出的光，波长在450nm的光占比较大。所以，人们每天都在接受着大量波长在450nm的光的辐射。为了减轻或阻止高能短波蓝光对眼睛的危害，有必要研发一类蓝光吸收材料，应用于眼镜、手机、电脑屏幕、电视机等领域的眼视光学类防护产品，有效吸收高能量的紫外光和部分短波长蓝光，从而起到保护视力的目的。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一类含有苯并三氮唑结构的化合物，本专利技术的目的之二在于提供这类含有苯并三氮唑结构的化合物的制备方法，本专利技术的目的之三在于提供这类含有苯并三氮唑结构的化合物的应用。这类化合物是一种具有苯并三氮唑类结构单元的新型有机材料，可用作为紫外-短波长蓝光吸收剂。为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术提供了一类含有苯并三氮唑结构的化合物，其结构式如式(Ⅰ)～式(Ⅲ)所示：其中，R1、R2分别独立选自氢、烷基、烷氧基、烷酰基、氰基、卤素或芳基。式(Ⅰ)和式(Ⅱ)所示的化合物可名为5-(4-取代苯基)-2-(2-羟基-5-甲基)苯基苯并三氮唑。式(Ⅲ)所示的化合物可名为5-(4-取代苯基)-2-(2-羟基-5-甲基-3(4-取代苯基))苯基苯并三氮唑。优选的，式(Ⅰ)中，R1选自氢、C1～C6的烷基、C1～C6的烷氧基、C1～C6的烷酰基、氰基、苯基或萘基；进一步优选的，式(Ⅰ)中，R1选自氢、叔丁基、乙酰基、甲氧基、氰基、苯基或萘基。优选的，式(Ⅲ)中，R2选自C1～C6的烷基；进一步优选的，式(Ⅲ)中，R2为叔丁基。本专利技术还提供了上述这类含有苯并三氮唑结构的化合物的制备方法。一种如权利要求1所述化合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将与亚硝酸盐、盐酸进行重氮化反应，得到2)将与进行耦合反应，得到3)将进行还原反应，得到4)将与进行耦合反应，得到R1选自氢、烷基、烷氧基、烷酰基、氰基、卤素或芳基；或者是将与2-萘硼酸进行耦合反应，得到或者是将进行溴代反应，得到再将与进行耦合反应，得到R2选自氢、烷基、烷氧基、烷酰基、氰基、卤素或芳基。本专利技术化合物的制备线路图如附图2所示。结合图2，对本专利技术化合物的制备方法进一步说明如下：先将4-溴-2-硝基苯胺重氮化、得到的重氮盐与取代苯酚耦合反应得到偶氮苯类化合物；偶氮苯类化合物再还原，得到5-溴-2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑。将中间体5-溴-2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑通过以下三种制备路线，可以分别得到式(Ⅰ)～式(Ⅲ)所示结构的化合物。将5-溴-2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑与取代的苯硼酸进行耦合反应，得到目标化合物Ⅰ。将5-溴-2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑与2-萘硼酸进行耦合反应，得到目标化合物Ⅱ。将5-溴-2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑经过溴代反应，得到5-溴-2-(2-羟基-5-甲基-3-溴苯基)苯并三氮唑，再与取代的苯硼酸进行耦合反应，得到目标化合物Ⅲ。优选的，制备方法的步骤1)中，重氮化反应的温度为0℃～5℃，反应的时间为30min～120min。优选的，制备方法的步骤1)中，与亚硝酸盐的摩尔比为1：(1.05～1.5)，与盐酸的用量比为1g：(0.8～1.5)mL。亚硝酸盐可选用亚硝酸钠。优选的，制备方法的步骤1)中，盐酸为浓盐酸，HCl浓度为36％。优选的，制备方法的步骤2)中，耦合反应具体是将氢氧化钠、无水碳酸钠溶于溶剂中，与进行耦合反应。氢氧化钠、无水碳酸钠和优选的摩尔比为1：(0.8～1.5)：(2.5～3.5)：(0.8～1.5)。优选的，制备方法的步骤2)中，耦合反应的温度为0℃～5℃，反应的时间为30min～120min。优选的，制备方法的步骤3)中，还原反应具体是将与水合肼反应，所得的固体产物再与氢氧化钠和锌粉反应，得到与水合肼反应的温度为70℃～90℃，反应的时间为1h～3h；与氢氧化钠和锌粉反应的温度为50℃～70℃，反应的时间为1h～3h。水合肼、氢氧化钠和锌粉的用量以保证满足反应进行即可。优选的，制备方法的步骤4)中，耦合反应均是在碱作用下进行。所用的碱优选为碳酸钾。耦合反应还加入钯类催化剂参与反应，钯类催化剂优选为四(三苯基膦)钯。碱和催化剂的用量以满足反应进行为宜，属于本领域的常见方法。优选的，制备方法的步骤4)中，与的摩尔比为1：(1.1～1.5)；与2-萘硼酸的摩尔比为1：(1.1～1.5)；与的摩尔比为1：(1.1～1.5)。优选的，制备方法的步骤4)中，耦合反应的温度为70℃～90℃，耦合反应的时间为10h～15h。耦合反应是在保护气氛下进行，如在氮气气氛下进行。优选的，制备方法的步骤4)中，将进行溴代反应具体是将与Br2进行溴代反应；与Br2的摩尔比为1：(1.1～1.5)；溴代反应的温度为室温；溴代反应的时间为7h～9h。本专利技术还提供了上述含有苯并三氮唑结构的化合物的应用。上述含有苯并三氮唑结构的化合物在制备光学防护产品中的应用。优选的，这种应用中，光学防护产品为眼镜、手机、电视机、电脑屏幕或游戏机的眼睛视力防护产品。这种眼睛视力防护产品可以吸收电子显示屏的紫外光和部分短波长蓝光。眼睛视力防护产品可以是防护膜或者防护镜。本专利技术提供了一种紫外-可见光吸收剂，包括上述含有苯并三氮唑结构的化合物。本专利技术提供了一种光学树脂组合物，包括上述含有苯并三氮唑结构的化合物。优选的，这种光学树脂组合物中，含有苯并三氮唑结构的化合物的质量百分比为0.1％～0.5％；进一步优选的，这种光学树脂组合物中，含有苯并三氮唑结构的化合物的质量百分比为0.2％～0.3％。优选的，这种光学树脂组合物为苯乙烯基树脂组合物。优选的，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一类含有苯并三氮唑结构的化合物，其结构式如式(Ⅰ)～式(Ⅲ)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一类含有苯并三氮唑结构的化合物，其结构式如式(Ⅰ)～式(Ⅲ)所示：



其中，R1、R2分别独立选自氢、烷基、烷氧基、烷酰基、氰基、卤素或芳基。


2.根据权利要求1所述的一类含有苯并三氮唑结构的化合物，其特征在于：式(Ⅰ)中，R1选自氢、C1～C6的烷基、C1～C6的烷氧基、C1～C6的烷酰基、氰基、苯基或萘基。


3.根据权利要求1所述的一类含有苯并三氮唑结构的化合物，其特征在于：式(Ⅲ)中，R2选自C1～C6的烷基。


4.一种如权利要求1所述化合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将与亚硝酸盐、盐酸进行重氮化反应，得到
2)将与进行耦合反应，得到
3)将进行还原反应，得到
4)将与进行耦合反应，得到R1选自氢、烷基、烷氧基、烷酰基、氰基、卤素或芳基；
或者是将与2-萘硼酸进行耦合反应，得到
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋森川，刘嘉荣，朱国勋，史华红，麦裕良，梁东，
申请(专利权)人：佛山华铕光电材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44