一种利用基团修饰改善溶解度的硝基咔唑肟酯类光引发剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硝基咔唑肟酯类光引发剂，其结构通式如下，本发明专利技术还提供了上述的硝基咔唑肟酯类光引发剂的制备方法。本发明专利技术通过在硝基咔唑肟酯结构中引入基团修饰，有效的改善了化合物溶解性与兼容性的不足，该类肟酯系化合物有感光活性高、易于制造且具备经济竞争力、储存稳定性好、溶剂溶解性与分散度好的优势，因此拥有突出的工业场景应用价值。工业场景应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种利用基团修饰改善溶解度的硝基咔唑肟酯类光引发剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于光辐射聚合新材料领域，涉及一种光聚合引发剂，具体来说是一种利用基团修饰改善溶解度的硝基咔唑肟酯类光引发剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]光聚合引发剂是通过吸收光而发生分解从而生成带有化学活性的原子或分子的物质，感光性组合物是在具有烯键式不饱和键的聚合性化合物中加入光聚合引发剂而得到的，通过对该感光性组合物照射365nm～435nm的光，可以使其聚合固化，其作为光固化性油墨、感光性印刷板、光致抗蚀剂等之类的各种组合物的光聚合引发剂而被广泛使用。
[0003]光辐射固化是新材料领域的关键技术，肟酯类光引发剂感光灵敏度高，在彩色滤光片CF中的彩色滤光片(R G B)、黑色矩阵(BM)、LDI光阻感光油墨、柱间隔物、有机绝缘膜、光致抗蚀剂等高端光刻胶和油墨领域应用广泛，因此，对于满足以上工业现场的要求的适合于多种用途的新型光聚合引发剂应具有的特点：对于365nm～435nm等长波长光源具有高灵敏度和高解析度，易于制造且具有成本经济优势、热稳定性及保存稳定性高且易于操作、对丙二醇单甲基醚乙酸酯(PGMEA)类的溶剂有令人满意的溶解度。本文专利技术的硝基咔唑肟酯类型的光引发剂，针对以上场景需求进行了优化与革新，对多种工业场景应用进行了突出的拓展。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述技术问题，本专利技术提供了一种利用基团修饰改善溶解度的硝基咔唑肟酯类光引发剂及其制备方法，所述的这种利用基团修饰改善溶解度的硝基咔唑肟酯类光引发剂及其制备方法要解决现有技术中的光引发剂解性与兼容性的不足的技术问题。
[0005]本专利技术提供了一种硝基咔唑肟酯类光引发剂，其结构通式如下，
[0006][0007]其中，R1为的直链或支链的烷基、或者的环烷基烷基、或者的烯基烷基、或者的含有功能性芳香基修饰的烷基、或者含氧原子、硫原子或氮原子的杂环基团、或者为被1
‑
4个氧原子，氮原子，硅原子、硫原子、羧基或酯基取代或间断的烷基；
[0008]R2为的直链或支链的烷基、或者的环烷基烷基、或者的烯基烷基、或者的含有功能性芳香基修饰的烷基、或者含氧原子、硫原子或氮原子的杂环基团、或者为被1
‑
4个氧原子，氮原子，硅原子、硫原子、羧基或酯基取代或间断的烷基；
[0009]R3为的直链或支链的烷基、或者的环烷基烷基、或者的烯基烷基、或者的含有功能性芳香基修饰的烷基、或者含氧原子、硫原子或氮原子的杂环基团、或者为被1
‑
4个氧原子，氮原子，硅原子、硫原子、羧基或酯基取代或间断的烷基；
[0010]X为F、Cl、Br、I、硫醇、N烷基、羟基或者功能性芳香酮。
[0011]进一步的，R1、R2和R3满足至少一个符合柔性分子基团修饰条件，或者R1、R2和R3其中两个同时满足符合柔性分子基团修饰条件。
[0012]进一步的，X可为对称的硝基咔唑肟酯结构，硝基咔唑肟酯类光引发剂的结构通式为(II)：
[0013][0014][0015]其中，R2’
为的直链或支链的烷基、或者的环烷基烷基、或者或者的烯基烷基、或者的含有功能性芳香基修饰的烷基、或者含氧原子、硫原子或氮原子的杂环基团、或者为被1
‑
4个氧原子，氮原子，硅原子、硫原子、羧基或酯基取代或间断的烷基；
[0016]R3’
为的直链或支链的烷基、或者的环烷基烷基、或者的烯基烷基、或者的含有功能性芳香基修饰的烷基、或者含氧原子、硫原子或氮原子的杂环基团、或者为被1
‑
4个氧原子，氮原子，硅原子、硫原子、羧基或酯基取代或间断的烷基。
[0017]进一步的，R2与R2’
可以是相同或不同基团，R3与R3’
可以是相同或不同基团。
[0018]进一步的，R1为C3～C20的直链或支链的烷基、或者C4～C20的环烷基烷基、或者C3～C20的烯基烷基、或者被1～5个氧原子，氮原子，硅原子、硫原子取代或间断的烷基，烷基的亚烷基部分的亚甲基被醚键或酯键中断1～5次且碳原子数为8以上的分支烷基。
[0019]本专利技术还提供了上述的硝基咔唑肟酯类光引发剂的制备方法，包括以下步骤：
[0020][0021]其中，
[0022](1)M1中间体合成由原料RM在路易斯酸催化下,在有机溶剂中与酰氯化合物R2‑
CO
‑
Cl或酸酐化合物(R2‑
CO)2O发生傅克酰基化反应制得；
[0023](2)M2中间体由M1中间体在盐酸羟胺和醋酸钠的作用下进行肟化反应制得；
[0024](3)目标产品P由M2中间体与酰氯化合物R3‑
CO
‑
Cl或酸酐化合物(R3‑
CO)2O进行酯化反应制得。
[0025]进一步的，本专利技术还提供了一种硝基咔唑肟酯类光引发剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
[0026][0027][0028]其中，
[0029](1)M
’
中间体合成由原料RM
’
首先在路易斯酸催化下,在有机溶剂中与酰氯化合物R2’‑
CO
‑
Cl或酸酐化合物(R2’‑
CO)2O发生傅克酰基化反应，然后经过盐酸羟胺和醋酸钠的作用下进行肟化反应，最终与酰氯化合物R3’‑
CO
‑
Cl或酸酐化合物(R3’‑
CO)2O进行酯化反应制得；
[0030](2)目标产物P1中间体由M
’
与P
’
中间体在有机溶剂中烷基化反应制得了；其中P
’
选自通式(I)的其中一种溴代物。
[0031]具体的，所述的路易斯酸为三氯化铝，三氯化铁，氯化锌。
[0032]进一步的，所述的硝基咔唑肟酯类化合物选自但不限于下述任一结构：
[0033][0034]本专利技术还提供了一种光固化性组合物，包含具有烯烃不饱和键的聚合性化合物和权利要求1所述的一种硝基咔唑肟酯类光引发剂，相对于光固化性组合物为100质量份，所述硝基咔唑肟酯类光引发剂的含量为0.01～10质量份，余量为具有烯烃不饱和键的聚合性化合物。
[0035]进一步的，上述的一种光固化性组合物，还含有无机化合物和溶剂。
[0036]进一步的，所述的溶剂为丙二醇甲醚乙酸酯、1，2
‑
丙二醇二乙酸酯、3
‑
甲氧基丁基
乙酸酯、丙二醇甲醚、乙基
‑3‑
乙氧基丙酸酯或者二丙二醇单甲醚乙酸酯中的任意一种或两种以上的组合。
[0037]本专利技术还提供了上述的一种硝基咔唑肟酯类光引发剂在光固化领域的应用，所述光固化领域为液态膜体、干膜体、阻焊剂、彩色电阻，黑色矩阵，半导体光刻胶、LDI电子油墨、柱间隔物、有机绝缘膜、或者光致抗蚀剂。
[0038]本专利技术通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硝基咔唑肟酯类光引发剂，其特征在于，其结构通式如下，其中，R1为的直链或支链的烷基、或者的环烷基烷基、或者的烯基烷基、或者的含有功能性芳香基修饰的烷基、或者含氧原子、硫原子或氮原子的杂环基团、或者为被1
‑
4个氧原子，氮原子，硅原子、硫原子、羧基或酯基取代或间断的烷基；R2为的直链或支链的烷基、或者的环烷基烷基、或者的烯基烷基、或者的含有功能性芳香基修饰的烷基、或者含氧原子、硫原子或氮原子的杂环基团、或者为被1
‑
4个氧原子，氮原子，硅原子、硫原子、羧基或酯基取代或间断的烷基；R3为的直链或支链的烷基、或者的环烷基烷基、或者的烯基烷基、或者的含有功能性芳香基修饰的烷基、或者含氧原子、硫原子或氮原子的杂环基团、或者为被1
‑
4个氧原子，氮原子，硅原子、硫原子、羧基或酯基取代或间断的烷基；X为F、Cl、Br、I、硫醇、N
‑
烷基、羟基或者功能性芳香酮。2.如权利要求1所述的一种硝基咔唑肟酯类光引发剂，其特征在于，R1、R2和R3满足至少一个符合柔性分子基团修饰条件，或者R1、R2和R3其中最多两个同时满足符合柔性分子基团修饰条件。3.如权利要求1所述的一种硝基咔唑肟酯类光引发剂，其特征在于，X可为对称的硝基咔唑肟酯结构，硝基咔唑肟酯类光引发剂的结构通式为(II)：其中，R2’
为的直链或支链的烷基、或者的环烷基烷基、或者的环烷基烷基、或者的烯基烷基、或者的含有功能性芳香基修饰的烷基、或者含氧原子、硫原子或氮原子的杂环基团、或者为被1
‑
4个氧原子，氮原子，硅原子、硫原子、羧基或酯基取代或间断的
烷基；R3’
为的直链或支链的烷基、或者的环烷基烷基、或者的烯基烷基、或者的含有功能性芳香基修饰的烷基、或者含氧原子、硫原子或氮原子的杂环基团、或者为被1
‑
4个氧原子，氮原子，硅原子、硫原子、羧基或酯基取代或间断的烷基。4.如权利要求3所述的一种硝基咔唑肟酯类光引发剂，其特征在于，R2与R2’
可以是相同或不同基团，R3与R3’
可以是相同或不同基团。5.如权利要求3所述的一种硝基咔唑肟酯类光引发剂，其特征在于，R1为C3～C20的直链或支链的烷基、或者C4～C20的环烷基烷基、或者C3～C20的烯基烷基、或者被1～5个氧原子，氮原子，硅原子、硫原子取代或间断的烷基，烷基的亚烷基部分的亚甲基被醚键或酯键中断1～5次且碳原子数为8以上的分支烷基。6.权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯占峰，许春娣，
申请(专利权)人：深圳市芯研材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：