一种电催化制备苯并三氮唑类紫外吸收剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种结构如式(III)所示的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，包括如下步骤：在配有阴、阳电极的不分割电解槽中，在恒定电压电解条件下，在溶剂中，在N2保护下，在碱，在添加剂存在下，室温条件下，以式(I)所示的苯并三氮唑和式(II)所示的取代苯酚为原料，采用电催化条件下阳极氧化的方法得到自由基中间体，该中间体通过自由基偶联得苯并三唑紫外线吸收剂(III)，本发明专利技术技术易操作，收率高，三废少，后处理方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料助剂领域，具体涉及一种苯并三氮唑类紫外吸收剂的制备方法。

技术介绍

1、苯并三氮唑类紫外吸收剂是一类重要的光稳定剂，广泛应用于高分子材料、涂料、感光材料等领域，以保护这些材料免受紫外线的损害。苯并三氮唑类紫外吸收剂通过吸收紫外线并将其转化为无害的热能，从而保护材料免受紫外线引起的光老化、褪色、降解等不良影响。这类吸收剂通常具有优异的紫外线吸收性能、良好的热稳定性和化学稳定性，以及与多种树脂的相容性。

2、目前苯并三唑类紫外线吸收剂的制备方法是先制备偶氮苯作为中间产物，然后对所述偶氮苯进行还原、环化得到相应的产物。其中，偶氮苯制备过程中需要先合成重氮盐，易爆炸，危险系数高；中间产物偶氮苯的还原方法主要包括：锌粉还原法、水合肼还原法、硫化物还原法、硫化物-锌粉法、水合肼-锌粉法、水合肼-加氢还原法、水合肼-连二亚硫酸钠法、葡萄糖-锌粉法、催化加氢还原法，这些还原过程不可避免地会产生大量含有机物碱性废水和难以处理的废渣。以上合成工艺中的弊端严重阻碍了我国苯并三唑类紫外线吸收剂行业的发展。

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4、电化学合成是一种利用电化学反应产生化学合成的方法。电化学的阴阳两极可以源源不断的提供清洁的电子作绿色的氧化还原剂，避免了过渡依赖或使用危险或有毒的氧化剂和还原剂，符合“绿色化学”的标准，污染小，原子经济。电化学合成通常在常温常压下进行，反应操作简单，可选择性氧化(还原)官能团。电流电势可随机控制，反应速度快，且产物的纯度和选择性较高。电化学合成技术可应用于多种领域，如有机合成、材料科学、能源储存等。

5、针对苯并三唑类紫外线吸收剂的制备方法缺陷，本专利技术采用电催化条件下阳极氧化酚类化合物和三唑类化合物形成相应的自由基中间体，最后通过自由基偶联的方式得到产品。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种以式(i)所示的苯并三氮唑和式(ii)所示的取代苯酚为原料制备结构如式(iii)所示苯并三唑紫外线吸收剂。该方法将式(i)所示的苯并三氮唑和式(ii)所示的取代苯酚经电氧化得到相应自由基中间体，两个自由基中间体经过自由基偶联得到式(iii)所示的苯并三唑紫外线吸收剂。

2、本专利技术的改进有以下两点：1)采用电催化条件下阳极氧化产生自由基及自由基偶联的方法，一步高效的完成目标化合物的制备；2)避免了重氮化合物的制备、偶氮化合物的合成、及偶氮化合物的还原，更加安全、绿色。本专利技术方法克服现有技术方法中存在的路线长、反应条件苛刻、危险性高、生产原料成本高、三废多的缺点。

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4、式(i)、式(ii)和式(iii)中，r为氢或氯，r1、r2各自独立地选自h、c1-c12的烷基、苯基cl-c4的烷基。

5、具体地说，本专利技术提供一种制备式(iii)苯并三唑紫外线吸收剂的方法，它包括如下步骤：

6、在配有阴、阳电极的不分割电解槽中，在恒定电压电解条件下，在溶剂中，在n2保护下，在碱，在添加剂存在下，室温条件下，以式(i)所示的苯并三氮唑和式(ii)所示的取代苯酚为原料，采用电催化条件下阳极氧化的方法得到自由基中间体，该中间体通过自由基偶联得苯并三唑紫外线吸收剂(iii)；

7、在本专利技术方法中，所述的阳极为铂电极、石墨电极、rvc电极、pto2电极等中的一种；所述的阴极为石墨电极、铂电极、镍电极、银电极等中的一种；所述的电压为2～5v；所述的添加剂为高氯酸锂、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基铵六氟磷酸盐等中的一种；所述碱为1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、六甲基二硅基胺基锂、4-二甲氨基吡啶、2,6-二甲基吡啶等中的一种。

8、苯并三氮唑(i)、取代苯酚(ii)与添加剂的摩尔比为1：1～3：0.1～1。

9、所述的溶剂为二氯甲烷、甲醇、三氟乙醇、六氟异丙醇中的一种，或者所述溶剂中任意两种组成的混合溶剂，溶剂的用量为苯并三氮唑(i)的摩尔数与溶剂的体积比1:5～50(mmol/ml)。

10、所述的任意两种溶剂的混合溶剂，其体积的比例为1:1～1:5。

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【技术保护点】

1.一种结构如式(III)所示的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，包括如下步骤：在配有阴、阳电极的不分割电解槽中，在恒定电压电解条件下，在溶剂中，在N2保护下，在碱，在添加剂存在下，室温条件下，以式(I)所示的苯并三氮唑和式(II)所示的取代苯酚为原料，采用电催化条件下阳极氧化的方法得到自由基中间体，该中间体通过自由基偶联得苯并三唑紫外线吸收剂(III)

2.根据权利要求1所述的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，其特征在于，所述的阳极为阳极为铂电极、石墨电极、RVC电极、PtO2电极等中的一种。

3.根据权利要求1所述的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，其特征在于，所述的阴极为石墨电极、铂电极、镍电极、银电极等中的一种。

4.根据权利要求1所述的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，其特征在于，所述的电压为2～5V。

5.根据权利要求1所述的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，其特征在于，所述的添加剂为高氯酸锂、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基铵六氟磷酸盐等中的一种。

6.根据权利要求1所述的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，其特征在于，所述的为1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、六甲基二硅基氨基锂、4-二甲氨基吡啶、2,6-二甲基吡啶等中的一种。

7.根据权利要求1所述的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，其特征在于，苯并三氮唑(I)、取代苯酚(II)与添加剂的摩尔比为1：1～3：0.1～1。

8.根据权利要求1所述的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，其特征在于，所述的溶剂为二氯甲烷、甲醇、三氟乙醇、六氟异丙醇中的一种，或者所述溶剂中任意两种组成的混合溶剂。

9.根据权利要求1所述的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，其特征在于，苯并三氮唑(I)的摩尔数与溶剂的体积比为1:5～50(mmol/mL)。

10.根据权利要求8所述的方法，所述的任意两种溶剂组成的混合溶剂，其体积的比例为1:1～5。

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【技术特征摘要】

1.一种结构如式(iii)所示的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，包括如下步骤：在配有阴、阳电极的不分割电解槽中，在恒定电压电解条件下，在溶剂中，在n2保护下，在碱，在添加剂存在下，室温条件下，以式(i)所示的苯并三氮唑和式(ii)所示的取代苯酚为原料，采用电催化条件下阳极氧化的方法得到自由基中间体，该中间体通过自由基偶联得苯并三唑紫外线吸收剂(iii)

2.根据权利要求1所述的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，其特征在于，所述的阳极为阳极为铂电极、石墨电极、rvc电极、pto2电极等中的一种。

3.根据权利要求1所述的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，其特征在于，所述的阴极为石墨电极、铂电极、镍电极、银电极等中的一种。

4.根据权利要求1所述的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，其特征在于，所述的电压为2～5v。

5.根据权利要求1所述的苯并三唑紫外线吸收剂的合成方法，其特征在于，所述的添加剂为高氯酸锂、四...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智慧，崔志鹏，杨来来，张萌新，宋红健，
申请(专利权)人：江苏笃行致远新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：