概述
二苯甲酮类化合物具有特殊的光化学性质，其在光引发剂、紫外线吸收剂、电子工业与医药工业等领域有广泛应用[1]。4,4'-二甲基二苯甲酮(4,4'-DMBP)是一种在二苯甲酮的基础上引入两个甲基得到的二苯甲酮衍生物，其化学式为C15H14O，分子量为210.28。实验测定该物质的熔点为90-93℃，故常温下4,4'-二甲基二苯甲酮表现为白色结晶或粉末。
从分子设计的角度，用典型的傅-克烷基化反应，将甲苯、无水AlCl3粉末和用4A分子筛干燥过的CCl4等通过一系列的反应即可实现4,4'-二甲基二苯甲酮的合成[2]。
应用
有机合成领域
以4,4'-二甲基二苯甲酮为起始原料可以合成4,4'-二羧基二苯甲酮。具体地，将4,4'-二甲基二苯甲酮与高锰酸钾，无水硫酸镁按摩尔比为1:4～10:2～5，4,4'-二甲基二苯甲酮与相转移催化剂的摩尔比为1:0.01-0.15，4,4'-二甲基二苯甲酮与水摩尔比为1:380～2200，加入带有搅拌器，温度计以及平衡加料器的四口烧瓶中，在pH值为7，温度为50～100℃。当体系无紫红色时，反应结束，然后用碱调节体系pH为8～10，趁热过滤。再将滤饼用去离子水洗涤两次，合并滤液，在温度为50～70℃，用酸酸化，调节滤液的pH=2～3，过滤，得到的粗产品。在温度50～70℃，用乙醇洗涤2次，过滤，干燥得纯4,4'-二羧基二苯甲酮[3]。
此外，4,4'-二甲氧基二苯甲酮先后经亲核加成反应等过程可以得到杂环化合物萘并吡喃。采用UV-Vis研究了产物的光致变色性能。结果表明，萘并吡喃的二甲基亚砜溶液(1.0×10-4mol·L-1)在可见光区呈无色，经过254 nm紫外光照射后呈蓝色，停止紫外光照射一段时间后溶液变回无色。随着光照时间的延长，吸光度呈上升趋势;反复进行紫外光的照射，吸光度变化不明显，表明萘并吡喃具有良好的抗疲劳性[4]。这也从一定程度上表明了4,4'-二甲基二苯甲酮在光学材料领域具有潜在的应用价值。
分析检测领域
4,4'-二甲基二苯甲酮参与了一种具有高选择性和高灵敏性的特异性检测汞离子浓度及脂多糖诊断试剂的设计与合成。首先，以4,4'-二甲基二苯甲酮为原料合成4,4′,4″,4″′-四甲基四苯乙烯，再与NBS反应合成4,4′,4″,4″′-四溴甲基四苯乙烯，然后再与二乙醇胺反应合成目标试剂4,4′,4″,4″′-四(二乙醇胺基)甲基四苯乙烯。上述制备方法工艺简单，原料易得，易于实施，制备的特异性检测汞离子和脂多糖浓度诊断试剂对金属汞离子和生物分子脂多糖具有较高的选择性，具有很高的应用价值[5]。
溶解度测定与关联研究
在常压以及温度为293.15~333.15 K的条件下，采用静态平衡法测定了4,4'-二甲基二苯甲酮(4,4'-DMBP)在10种单一有机溶剂和1种二元有机溶剂(乙醇+乙酸乙酯)中的溶解度，并通过活度系数模型(Wilson方程，NRTL方程)和经验模型(Apelblat方程，Van't Hoff方程)关联4,4'-DMBP的溶解度和温度，得到相应的模型参数。结果显示，在常温(298.15 K)下4,4'-DMBP在单一溶剂中溶解度的大小顺序为：苯>乙酸丙酯>乙酸乙酯>乙酸甲酯>1-丁醇>2-丁醇>1-丙醇>2-丙醇>乙醇>甲醇，乙醇与乙酸乙酯的二元溶剂对4,4'-DMBP没有增溶和减溶作用；Wilson模型在单一溶剂中的拟合效果最佳，相对标准偏差(ARD)为1.13%，均方根偏差(RMSD)为0.19%。溶剂化效应和优先溶剂化效应分析结果表明：描述溶剂极性的π*和溶剂间相互作用VSδH2/(100RT)对溶解度的贡献率分别是46.43%和46.38%，它们对4,4'-DMBP溶解度的贡献占据主导地位；在乙醇与乙酸乙酯的二元溶剂中，当乙醇含量较高时4,4'-DMBP优先与乙酸乙酯溶剂化[6]。
参考文献
[1]朱金娟.4-(2-氨基乙氧基)甲基二苯甲酮的合成及其性能研究[D].中南大学,2007.DOI:CNKI:CDMD:2.2007.171209.
[2]李衍飞.4,4'-二苯甲酮类化合物的合成方法研究[J].泰山学院学报, 2017(6):6.DOI:CNKI:SUN:TASZ.0.2017-06-021.
[3]蒋文伟,张彦杰.一种4,4'-二羧基二苯甲酮的制备方法:CN201410658549.X[P].
[4]马连欣,唐旭东.萘并吡喃的合成工艺改进及其光致变色性能[J].合成化学, 2015, 23(10).DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2015.10.0917.
[5]王秋生,张宇乾,周昊.一种用荧光标记法快速检测脂多糖对汞离子吸附能力的方法:CN202110574610.2[P].
[6]刘宇翔,庄少岚,赵洪康,等.4,4'-二甲基二苯甲酮在单一溶剂和二元溶剂中的溶解度测定与关联[J].北京化工大学学报（自然科学版）, 2024, 51(5):1-9.