背景技术
太阳光中的紫外线能促使人体合成维生素,杀灭一些微生物或病毒,但紫外线的增加也会对人类生活产生重大危害和影响。为了防止染料褪色、高分子材料发生光老化,延长其使用寿命,在高分子材料制品中添加光稳定剂是十分必要的。紫外线吸收剂是光稳定剂的主要类型,是一类能够强烈的选择吸收高能量紫外光,并进行能量转换，以热能形式或无害的低辐射将能量释放或消耗的物质。苯并三唑类紫外线吸收剂吸收波长的范围广,且具有耐油、耐变色、挥发性低、毒性小,与聚合物相容性好的优点,广泛应用于各种聚合物材料和制品。而苯并三唑类紫外线吸收剂1130由于具有独特的耐高温和抗萃取特性,能够胜任汽车漆、工业漆等有较高耐候性要求的领域,具有广阔的应用前景。
目前,紫外线吸收剂1130常以邻硝基苯胺、3-(3-叔丁基-4-羟基-苯基)-丙酸甲酯等为主要原料,经Michael加成、去烷基化、重氮化、偶合、还原、酯化等多步反应合成,偶合反应中反应温度低(0~5℃),反应中存在的副反应使最终产品收率较低,且生产成本较高。
因此,设计合理的生产工艺,在获得高纯度苯并三唑类紫外线吸收剂1130的同时,简化生产工艺、降低生产成本、提高产率,是目前亟需解决的问题。
制备方法[1]
向水解釜中投入280g 3-叔丁基对羟基苯丙酸甲酯,从液碱计量槽向釜中放入326g 30%液碱,密闭反应釜,常压下,升温至85℃进行回流反应,同时蒸出反应产生的甲醇，经冷凝后入甲醇接收罐,反应2h结束,静置,物料转至偶合釜;
搅拌偶合釜中料液,降温至25℃，加入1.2gC10醇,从重氮液滴加槽向釜中滴加720g邻硝基苯胺的重氮盐酸盐溶液,滴加过程中控制反应温度在25~30℃,滴加5h,取样检测合格后停止反应;反应结束后,向偶合釜中加入液碱，调节pH至12;其中,重氮盐酸盐溶液滴加完毕后,取样进行液相检测,结果表明偶合产物的纯度为99.2%。
向上述反应体系中加入1.2g10%钯炭催化剂,封闭所有加料口，充入氮气至0.30MPa,然后放空至0.0MPa,同样操作三次后,改成氢气置换三次;反应体系在50~60℃的温度条件下,维持压力在0.25~0.4MPa下进行反应;反应完成后,向偶合釜中加盐酸,调节pH为6,静置分层，下层水层去废水处理,再从甲醇计量槽向偶合釜中加400mL甲醇,搅拌至偶合釜中物料全部溶解后转料至酯化釜;
搅拌酯化釜中料液,常温下,从硫酸计量槽向酯化釜中滴加硫酸,滴加结束后升温至55℃回流,控制温度在55~60℃,反应8h后结束,然后降温至10℃结晶,再放料至离心机离心,并用甲醇洗涤离心固体,离心液回收,离心后固体送至烘箱,在常压、80℃条件下烘干,得淡黄色酯化物;
向酯交换釜中投入385g酯化物,用真空向酯交换釜中再抽入332g聚乙二醇300,从甲苯计量槽向釜中放入770mL甲苯,升温至115℃,回流反应8h,同时蒸出产生的甲醇，经冷凝后入甲醇接收罐,反应结束,降温至50℃,转料至脱色釜;
从固体加料口向脱色釜中投入共2.5g活性炭和活性白土,从甲苯计量槽向釜中再送入490mL甲苯,搅拌,升温80℃,搅拌3h,降温至50℃以下,经泵送入过滤器、精密过滤器(用氮气压滤),收集滤液;将滤液转至脱溶釜中,在-0.09MPa、110℃条件下蒸出甲苯,经冷凝后入甲苯接收罐,蒸毕,得1130成品。反应后产物紫外线吸收剂1130为49%的3-[3-(2-苯并三唑-2-基)-4-羟基-5-叔丁基苯基]-丙酸聚乙二醇300、36%双3-[3-(2-H-苯并三唑-2-基)-4-羟基-5-叔丁基苯基]-丙酸聚乙二醇300和13%聚乙二醇300的混合物，紫外线吸收剂1130的总产率为98%。
参考文献
[1]江苏富比亚化学品有限公司. 一种苯并三唑类紫外线吸收剂UV1130的生产工艺:CN201611049913.8[P]. 2017-04-26.