一种菲并咪唑衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于紫外光固化技术领域，具体涉及一种菲并咪唑衍生物及其制备方法和应用。所述一种菲并咪唑衍生物具有如式(I)所示的结构式：其中，R为电子给体基团，R选自

【技术实现步骤摘要】
一种菲并咪唑衍生物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于紫外光固化
，具体涉及一种菲并咪唑衍生物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]紫外(UV)光固化技术是涂料、油墨、粘合剂等领域中的一种环境友好型绿色技术，与传统的含溶剂体系比，UV光固化技术具有无溶剂排放、效率高、节能等突出特点。UV光固化的主体材料一般由低聚物、单体和光引发剂组成，在足够紫外光作用下全部固化，随着UV光固化材料应用越来越广泛，出现一些光引发剂迁移的问题。而通过引入大分子量基团可有效降低光引发剂的迁移性问题，使引发剂达到残留小、无迁移问题。如肟酯类光引发剂OEX
‑
2是近年来研究较多的一类UV光引发剂。又如中国专利CN106349213A公开了一种自供氢型光引发剂及其制备方法，其中该光引发剂引入了光敏基团，既可以提高引发剂的光敏感性，增强引发剂的吸光能力，导致引发剂吸收光谱发生明显的红移，又可以提高引发剂的热稳定性。设计合成新型含光敏基团的光引发剂成为近年来光固化
研究的热点之一。但是，目前菲并咪唑衍生物作为引发剂应用较少，大多数菲并咪唑衍生物用于蓝光材料领域，且菲并咪唑衍生物均存在溶解性不好等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种菲并咪唑衍生物及其制备方法和应用。本专利技术制得的菲并咪唑衍生物含有吸光光敏基团，可以用作光引发剂，在365nm波长即可引发聚合反应，并且具有较高的聚合效率。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种菲并咪唑衍生物，具有如式(I)所示的结构式：
[0005][0006]其中，R为电子给体基团，R选自
‑
CH3、中的任一种。
[0007]优选地，所述菲并咪唑衍生物包括以下结构：
[0008][0009]现有已知的菲并咪唑衍生物通常用在制药领域，本专利技术创新性的提出了菲并咪唑类衍生物作为发光材料(尤其蓝光材料)，可以应用在电子产品中。菲并咪唑衍生物的光子吸收截面受C2位上基团的影响，电子给体基团能够增加菲并咪唑衍生物的光子吸收截面，进而可以扩大吸光范围。为进一步增加菲并咪唑衍生物的聚合效果，本专利技术在N1位点上引入了烷基，增强了其溶解性，极大地提高了菲并咪唑衍生物与碘鎓盐在365nm波长下的聚合反应效率。
[0010]本专利技术还请求保护一种所述菲并咪唑衍生物的制备方法，包括以下步骤：
[0011]S1、将9,10
‑
菲醌、4
‑
二苯胺基苯甲醛与催化剂溶于有机溶剂中，反应，得到菲并咪唑衍生物前驱体；
[0012]S2、将得到的菲并咪唑衍生物前驱体、取代化合物、催化剂溶于有机溶剂中，反应，制得所述菲并咪唑衍生物。
[0013]优选地，步骤S1中所述9,10
‑
菲醌、4
‑
二苯胺基苯甲醛、催化剂的摩尔比为(1～1.2)：(1～1.2)：(5～7)。
[0014]更优选地，步骤S1中所述9,10
‑
菲醌、4
‑
二苯胺基苯甲醛、催化剂的摩尔比为1：1：6。
[0015]优选地，步骤S2中所述菲并咪唑衍生物前驱体、取代化合物、催化剂的摩尔比为1：(1～1.2)：1.5。
[0016]优选地，步骤S1中所述催化剂为乙酸铵。
[0017]优选地，步骤S1中所述有机溶剂为乙酸。
[0018]优选地，步骤S2中所述取代化合物为包含
‑
CH3、电子给体基团的化合物。
[0019]本专利技术选用包含
‑
CH3、电子给体基团的化合物作为取代化合物，极大增加了其溶解性，有效克服了现有技术中存在的菲并咪唑衍生物溶解性不好等问题。专利技术人研究发现引入合适长度的碳链可以有效提高化合物的溶解性，而当引入过长的碳链和过大的体积基团反而会影响其溶解性。
[0020]优选地，步骤S2中所述催化剂为碱性盐。
[0021]更优选地，步骤S2中所述催化剂为碳酸钾。
[0022]优选地，步骤S2中所述有机溶剂为N,N
‑
二甲基甲酰胺。
[0023]优选地，步骤S1中所述反应的条件为在惰性气氛中，在110～120℃下反应6～8h。
[0024]优选地，步骤S2中所述反应的条件为在90～100℃下反应10～16h。
[0025]优选地，步骤S1中所述惰性气氛包括氮气、氦气或氩气中的一种或几种组成的气氛。
[0026]优选地，步骤S1、步骤S2中所述反应结束后还包括后处理步骤，所述后处理依次包括萃取、减压蒸馏、分离纯化步骤。
[0027]本专利技术还请求保护一种所述菲并咪唑衍生物在制备紫外光固化引发剂中的应用。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029](1)本专利技术的菲并咪唑衍生物具有一定的共轭链长度，可以增大其光子吸收截面，作为紫外光固化体系的光引发剂，可以在365nm波长即可引发聚合反应，并且具有较高的聚合效率，50s内菲并咪唑衍生物的双键转化率高达51.85mol％。
[0030](2)本专利技术基于二苯基苯胺菲并咪唑电子受体，借助电子给体基团的性质，合成出系列D
‑
π
‑
A结构的含有吸光光敏基团的菲并咪唑衍生物，可以作为光引发剂，用于紫外光固化体系或3D打印
中。
附图说明
[0031]图1为本专利技术实施例3菲并咪唑衍生物A3的1HMNR图。
[0032]图2为本专利技术实施例3菲并咪唑衍生物A3的质谱图。
[0033]图3为本专利技术实施例3菲并咪唑衍生物A3在二氯甲烷溶液中紫外的吸收图。
[0034]图4为本专利技术实施例3菲并咪唑衍生物A3与碘鎓盐共作用的双键转换率。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]实施例、对比例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0037]本专利技术实施例中菲并咪唑衍生物的制备方法
[0038]S1、将9，10
‑
菲醌(2.08g，10mmol)、4
‑
二苯胺基苯甲醛(2.73g，10mmol)、乙酸铵(462mg，60mmol)依次加入250ml圆底烧瓶，并溶于乙酸溶剂；在氮气保护的条件下，将上述反应物加热至120℃并反应8h；待反应结束后，将反应液冷却至室温，用二氯甲烷和饱和食盐水(体积比为1:1)萃取反应液3次，取有机相，减压蒸馏得到粗产物；再通过硅胶柱色谱层析法，以二氯甲烷/石油醚为洗脱剂，进行分离纯化，得到菲并咪唑衍生物前驱体(产率95.5wt％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种菲并咪唑衍生物，其特征在于，具有如式(I)所示的结构式：其中，R为电子给体基团，R选自
‑
CH3、中的任一种。2.如权利要求1所述菲并咪唑衍生物，其特征在于，所述菲并咪唑衍生物包括以下结构：3.一种如权利要求1～2任一所述菲并咪唑衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将9,10
‑
菲醌、4
‑
二苯胺基苯甲醛与催化剂溶于有机溶剂中，反应，得到菲并咪唑衍生物前驱体；S2、将得到的菲并咪唑衍生物前驱体、取代化合物、催化剂溶于有机溶剂中，反应，制得所述菲并咪唑衍生物。4.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤S1中所述9,10
‑
菲醌、4
‑
二苯胺基苯甲醛、催化剂的摩尔比为(1～1.2)：(1～1.2)：(5～7)。5.如权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤S1中所述9,10
‑
菲醌、4
‑
二苯胺基苯甲醛、催化剂的摩尔比为1：1：6。6.如权利要求3所述制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙东伟，李智，唐念，周永言，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：