新型紫外光引发剂的合成及性能研究

1、新型紫外光引发剂的合成及性能研究【摘要】：紫外光固化体系日益发展，光引发剂虽占比例很小，却在固化 体系中起到非常重要的作用。本文针对自由基型、三芳基硫鎓盐、自 由基-阳离子混杂型光引发剂等新型光引发剂进行了探索，并分别对带有光引发基团的产物的引发性能进行了研究。 在分析和总结大量文献的基础上，本文主要做了以下三个方面的工作。1利用苯甲酰氯与亲核 试剂在碱性条件下以及利用苯甲酰氯与芳香类化合物进行傅-克酰基化反应合成了苯甲酰基类化合物。另外，用丙烯酰氯与亲核试剂反应 合成了烯酮类化合物以及利用羟醛缩合反应合成烯酮类化合物。对苯甲酰氯与苯并咪唑反应的时间、 溶剂、碱及反应物摩尔比等条件进行 了优化

2、选择，从而确定了此类反应适宜的实验条件是：n（亲核试剂）：n （卤代化合物） =1 : 2,反应时间为 12h 溶剂为 THF。利用紫外光谱、 核 磁共振氢谱、碳谱等检测手段对上述合成的目标产物及部分中间体进 行结构表征，并对其作为自由基光引发剂进行光引发性能测试，筛选出能够作为光引发剂的六种化合物：1-苯基-2-（苯硫基）乙酮（1）、（苯并咪 哗 1-基）（苯基）甲酮（4a）、（苯并噻吩基）（苯基）甲酮（5a） 、（5-甲基-3-苯基 苯并噻吩-2-基）（苯基）甲酮（5b）、4-氯二苯酮（6）、4-苯甲酰基-4-甲基 -二苯硫醚（7b），其中 5b 在紫外光固化体系中有良好的反应活性、表面

3、固化能力及溶解性。2利用二芳基碘三氟甲磺酸盐与苯并噻吩、苯并 噻唑及其衍生物在铜催化作用下，合成了系列 S-芳基硫鎓盐。对苯并 噻吩与二苯基碘三氟甲磺酸盐反应的时间、 温度、 催化剂含量等条件进行了优化选择，确定了较好的实验条件：n（苯并五元杂环）：n（二芳基碘鎓盐）：n（Cu（0Ac）2）=1 :1.3:0.1，反应时间为 1h,反应温度为130C。 利用紫外光谱、核磁共振氢谱、碳谱等检测手段对上述合成的目标产 物及部分中间体进行结构表征，并对其作为阳离子光引发剂进行光引发性能测试，筛选出可以作为阳离子光引发剂的六种化合物二苯基碘 三氟甲磺酸盐（14a）、4,4-二甲基二苯基碘三氟甲磺酸盐（

4、14e）、S 苯 基苯并噻吩盐（15a）、S-（4-甲基）苯基苯并噻吩盐（15e）、S-苯基（5-甲基 3-苯基）苯并噻吩盐（16a）、S-（4-甲基）苯基（5-甲基 3-苯基）苯并噻吩盐 （16e）,但其涂膜性能需进一步研究。3由 4-氯二苯酮与对甲苯硫酚反 应合成的硫醚类化合物与二芳基碘鎓盐在铜催化作用下合成了含有 自由基与阳离子的混杂型化合物，对上述硫醚与二苯基碘三氟甲磺酸 盐的反应的合成法、反应物摩尔比进行了讨论，确定了较佳实验条件。 利用紫外光谱、核磁共振氢谱等检测手段对上述合成的目标产物进行 了结构表征，并对其作为自由基-阳离子混杂性光引发剂进行了光引发 性能测试，筛选出可作为混合

5、型的光引发剂的两种化合物（4-二苯甲酮基）对甲苯基苯基硫鎓盐（20a）、（4-二苯甲酮基）二对甲苯基硫鎓盐（20b）, 其在不同的基材上使用涂膜性能不同。【关键词】：自由基光引发剂阳 离子光引发剂自由基-阳离子混杂型光引发剂【学位授予单位】：山西大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：0621.25【目录】 :中文摘要 10-12ABSTRACT12-15 第一章绪论 15-271.1 紫外 光固化技术的发展前景 15-161.2 光引发剂的研究现状 16-261.2.1 自由 基型光引发剂 16-201.2.2 阳离子光引发剂 20-231.2.3 自由基-阳离子杂 化型

6、光引发剂 23-241.2.4 大分子型光引发剂 24-261.3 本论文研究的内 容 26-27第二章自由基光引发剂的合成 27-412.1 引言 27-282.2 主要试 剂及仪器28-292.3 实验操作 29-352.3.1 原料的纯化与制备 29-302.3.2 苯甲酰氯与亲核试剂的反应 30-312.3.3 苯并五元杂环傅-克酰基化反 应 31-322.3.44寮二苯酮的合成 32-332.3.54 氛二苯酮与亲核试剂的反 应 33-342.3.6 烯酮类化合物的合成 34-352.4 结果与讨论 35-372.4.1 反 应时间及溶剂对反应收率的影响362.4.2 不同碱及不同摩

7、尔比对反应收率的影响 36-372.5涂膜性能测试 37-402.5.1实验试剂及仪器 372.5.2 实验测试方法 372.5.3 试验配方 37-382.5.4 实验操作步骤 382.5.5 实验 结果38-402.6 小结 40-41 第三章阳离子光引发剂的合成 41-553.1 引言41-423.2 主要试剂及仪器 42-433.3 实验操作 43-493.3.1 二芳基碘三氟 甲磺酸盐的制备 43-443.3.2 苯并噻吩盐的合成 44-463.3.3 取代基苯并 噻吩盐的合成 46-473.3.4 苯并噻唑类化合物与高碘盐反应 47-493.3.5 交换负离子成 PF_6-盐的合成

8、 493.4 实验结果与讨论 49-503.4.1 温度 及时间对反应收率的影响49-503.4.2 催化剂用量对反应收率的影响503.5 涂膜性能测试 50-533.5.1 实验试剂及仪器 503.5.2 实验测试方法C 易发表用yiT论女第表匸冢50-513.5.3 试验配方 513.5.4 实验操作步骤 513.5.5 实验结果 51-533.6小结 53-55 第四章自由基-阳离子混杂型光引发剂的合成55-634.1 引言 554.2 主要试剂及仪器 55-564.3 实验操作 56-574.3.1 三芳基硫鎓盐的合成（方法一 ）564.3.2 三芳基硫鎓盐的合成（方法二）56-574.4 实验结果与讨论 57-584.4.1 催化剂种类及其用量对反应收率的影响584.4.2反应溶剂及反应温度对反应收率的影响 584.5 涂膜性能测试58-614.5.1 实验试剂及仪器 58-594.5.2 实验测试方法 594.5.3 试验配方594.5.4 实验操作步骤 159-604.5.5 实验操作步骤 260-61