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一种新型紫外线吸收剂的合成研究 2012-4-23 11:40:34 一种新型紫外线吸收剂的合成研究 宋欣荣，丁莎’，马丹，陈亚平 摘要：以甲苯、苯甲酰氯和二甲基烯丙基胺为原料，经过系列反应合成了新型的水溶性紫外线吸收剂，采用红外光谱、核磁共振光谱、紫外光谱等对其结构进行了表征．考察了温度、n(4一溴甲基二苯甲酮)：n(二甲基烯丙基胺)和反应时间等因素对目标产物产率的影响优化合成反应条件为：n(4一溴甲基二苯甲酮)：n(二甲基烯丙基胺)=1：1．1、60。c反应3h，产率达到91.3％． 关键词：紫外线吸收剂；合成条件；表征；二甲基烯丙基对苯甲酰苄基溴化铵 紫外线辐射量的增加会对人类生活产生重大危害和影响．如过量的紫外线辐射将使人类的免疫功能下降，易引发多种疾病，尤其是皮肤疾病．保护人体免受过量紫外线的辐射已引起科学家们的极大关注． 日前，人们研究的紫外线防护剂主要有吸收剂l和反射剂(散射剂1．紫外线吸收剂主要是由分子中含有π一共轭体系的结构组成，利用其特定结构吸收紫外线并以热能或无害低能辐射将形式能量释放或消耗．【7】通常，用于紫外线防护的纺织品是将纺织纤维材料(如棉织物等1经过紫外线吸收剂的特殊加工处理，如通过基团问的化学键或聚合物的包覆作用等使紫外线吸收剂长期存在于纺织纤维材料中，以达到良好的抗紫外线辐射效果．1二甲基烯丙基类季铵盐具有水溶性好、无毒、成本低廉等优点，其相应聚合物已广泛应用于废水处理、日用化工、纺织等行业．l近年来，相似结构的季铵盐类化合物的开发和应用已受到越来越多的重视．二苯甲酮及其衍生物是目前应用较广泛的紫外线吸收剂之一．113-151由于常用的二苯甲酮类紫外线吸收剂的水溶性差，难以应用于纺织物的固色与整理等，使其对紫外线吸收的性能达不到预期效果，限制其应用范围．基于季铵盐和二苯甲酮类化合物的结构及其性能特点，本文以苯甲酰氯与甲苯经酰基化反应等合成4一溴甲基二苯甲酮，再与二甲基烯丙基胺进行季铵化反应合成了二甲基烯丙基对苯甲酰苄基溴化铵． 1试验 1．1原料及仪器 原料：苯甲酰氯、甲苯、无水A1C1，、无水乙醇、NaOH、N一溴代丁二酰亚胺(NBS)、四氯化碳(均为分析纯)，二甲基烯丙基胺(自制)，引发剂(自制)．仪器：FTS一40傅立叶变换红外光谱仪，BrukerDex一400NMR核磁共振仪，Uv一720紫外一可见分光光度计． 1．2合成方法与结构表征 1．2．1 4一甲基二苯甲酮 在干燥的250mL三口瓶中加入20g无水A1C1，及60mL甲苯，搅拌下缓慢滴加定量的苯甲酰氯，控制升温速率2℃／min，回流8h后停止反应，冷至室温、加入50mL蒸馏水搅拌0．5h、静置、分出有机层，依次用5％NaOH溶液和蒸馏水洗涤后减压蒸馏回收甲苯，冷却后析出固体，抽滤、洗涤、乙醇重结晶2次，真空干燥6h，得到一种白色针状晶体，产率92．5％．IR(KBr，cm)：3047为苯环上一c—H伸缩振动吸收峰；1650为c一0伸缩振动吸收峰；1599、1450为苯环上C=c伸缩振动吸收峰；842处说明苯环上有2个相邻的氢，即苯上发生了1，4一取代，甲苯的对位接上了甲酰基．HNMR(400MHz，CDC13)：7．76x10-6(d，4H)，(7．57-7．61)x10～m，2H)，7．40x10(d，1H)，7．29x10(d，2H)，2．46x10 s，3H)．  1．2．2 4一溴甲基二苯甲酮 在干燥的250mL三El瓶中加入20g4一甲基二苯甲酮、60mL四氯化碳，加热，搅拌，加入适量NBS和引发剂，回流3h后停止反应，减压蒸出溶剂四氯化碳后冷却、抽滤、洗涤、CC1重结晶，真空干燥6h，得到一种白色粉末状固体，产率82．7％．IR(KBr，cm-1)：3054 为苯环上一C—H伸缩振动吸收峰；1646为C—O伸缩振动吸收峰；1586、1444为苯环上c—C伸缩振动吸收峰；671为c—BT伸缩振动吸收峰．HNMR(400MHz，CDC13)：7．78x10-6(d，4H)，(7．54-7．59)x10-6～m，2H)，7．50x10-6 (d，2H)，7．37x10-6 (d，lH)，4．53x10-6 (s，2H)． 1．2．3二甲基烯丙基对苯甲酰苄基溴化铵 称取27．5g4一溴甲基二苯甲酮于250mL三15烧瓶中，加入60mL四氯化碳，在N保护下控制反应温度，搅拌下缓慢滴加二甲基烯丙基胺的四氯化碳溶液．滴加完毕后，维持反应一定时间后停止反应，减压蒸出溶剂四氯化碳后冷却、抽滤、洗涤，真空干燥6h，得到一种白色固体(以反应物4一溴甲基二苯甲酮用量为基准计算产率)．IR(KBr，cm)：3465和1479分别为一cH，中的C—H伸缩和弯曲振动吸收峰；l665为C~-O伸缩振动吸收峰；l595为N—c弯曲振动吸收峰；l