CN102675365A - 一种紫外光引发剂xbpo合成方法 - Google Patents

Abstract

一种紫外光引发剂XBPO合成方法，其方法是：将氢化钠和溶剂苯投入搅拌反应釜内，滴加苯基二氯化膦,投入催化剂有机碱，再滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯，再慢慢滴加纯水，然后慢慢滴加氧化剂，再滴加2%氢氧化钠，经水洗、浓缩、结晶、过滤，烘干得产品。优点是：本产品的光解产物有两个三甲基苯甲酰基和一个苯基膦酰自由基，都是引发活性很高的自由基，比TPO的光引发活性更高。由于在宽的波段有光敏性，GR-XBPO可以单独使用，也可以与其他紫外光吸收剂配合使用。

Description

一种紫外光引发剂XBPO合成方法

技术领域

本发明涉及环保型高效紫外光引发剂XBPO合成方法领域。

背景技术

高效紫外光引发剂XBPO的全名为：苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦，合成技术难度较大，产品为汽巴-嘉基公司独家生产，国内的合成研究也不多，没有适用于苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦的工艺路线，也没有企业生产。

发明内容

本发明的就是针对苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦，合成技术难度较大，产品为汽巴-嘉基公司独家生产，国内的合成研究也不多，没有适用于生产苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦的工艺路线，也没有企业生产之现状, 而提供一种合成苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦的方法。

本发明的方法是:

将氢化钠和溶剂苯投入搅拌反应釜内，在惰性气氛下，缓慢滴加苯基二氯化膦,滴加温度控制30-50℃，滴加完后在30-50℃温度下保持0.5-1小时，然后冰水降温至9-11℃；投入催化剂有机碱，再慢慢滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯，滴加温度控制10-20℃，滴加完后在10-20℃温度下保持2.5-3.5小时；再慢慢滴加纯水，滴加温度控制20-30℃，滴加完后在20-30℃温度下保持0.4-0.6小时；然后慢慢滴加氧化剂，滴加温度控制20-30℃，滴加时间2-3.0小时。滴加完后在此20-30下保持0.4-0.6小时；再滴加2%氢氧化钠调节PH=10，分出水层，再经水洗、浓缩、结晶、过滤，烘干得产品。

苯可由甲苯、二甲苯、四氢呋喃代替。

有机碱是有机胺，有机胺是三乙胺、三丙胺，优选三乙胺。

氧化剂是过氧化氢、过氧酸、过氧乙酸、过氧苯甲酸、臭氧。

本发明的优点是：本产品的光解产物有两个三甲基苯甲酰基和一个苯基膦酰自由基，都是引发活性很高的自由基，比TPO的光引发活性更高。由于在宽的波段有光敏性，GR-XBPO可以单独使用，也可以与其他紫外光吸收剂配合使用。GR-XBPO适用于不饱和聚酯木器漆、白木器漆、耐UV清漆、UV粉沫涂料、低挥发低气味涂层、厚涂层、光纤涂料、胶粘剂、胶印油墨、丝印油墨、柔印油墨，在丙烯酸系木器清漆、塑料金属清漆、纸张上光油、PCB抗蚀剂、阻焊剂、柔性版中也可使用。建议添加量0.1-5 % (w/w)。

 

                     具体实施方式

本发明的合成原理：

1、用苯基二氯化膦与钠氢反应生成苯基磷化氢，苯基磷化氢能溶解于许多有机溶剂，大大提高了反应活性。钠氢为白色至淡灰色的细微结晶，常以25%-50%比例分散在油中，反应活性高，此步反应收率可达95%以上。文献工艺使用的金属钠一般为大块状，低温反应需切成小钠块或细钠丝，生产操作非常危险，也极不方便；另外化学反应在钠表面发生，一般过量1-2倍，收率仅50%左右，未反应的金属钠给后处理（用水处理钠）带来非常不安全因素。金属钠高温反应（100℃以上）变成金属钠液，不溶于有机溶剂，在飞速搅拌下变成小钠珠，钠的表面积没的明显增大，收率也在50%左右。另外，金属钠投料操作不能搅拌升温（钠块过大），存在升温爆沸不安全因素。主要反应方程序式如下：

 2、苯基磷化氢在缚酸剂三乙胺的作用下与2，4，6- 三甲基苯甲酰氯反应生成苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）膦，反应收率可达98%以上。苯基磷化氢能溶解于许多有机溶剂，如苯、甲苯、四氢呋喃等，较苯基磷化钠反应活性明显提高。苯基磷化钠几乎不溶于有机溶剂，反应属液固相反应，再加上这两步均有氯化钠生成，使得反应液变得非常粘稠，搅拌阻力大，搅拌传质效果差，反应收率在60%左右。

3、苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）膦经双氧水氧化生成目标产品苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦。金属钠是强还原剂，与强氧化剂双氧水剧烈反应，有爆炸的危险。一般先用水处理大量剩余的金属钠，然后再用双氧水氧化，这步氧化作为重要危险工段独立出来。钠氢反应活性高，反应结束后钠氢剩余量极少，钠氢与水反应相对比较温和,几步在一个反应釜里可完成，安全风险有了明显降低，批生产周期缩短50%以上，实现了“一锅法”生产法。相关反应方程式如下：

 

以下结合实例进一步说明本发明。

实施例一

在惰性气氛下向装有滴液漏斗,搅拌器，温度计的四口反应烧瓶(1000ml)中投入含量50%钠氢（氢化钠）24g(0.5mol)和苯300ml,缓慢滴加苯基二氯化膦90g(0.5mol)，滴加温度控制30-50℃，滴加时间2-2.5小时。滴完后在此温度下保持0.5-1小时后冰水降温至10℃。投入101g (1.0mol)三乙胺，再慢慢滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯200g(1.1mol), 滴加温度控制10-20℃，滴加时间3-3.5小时。滴完后在此温度下保持3小时，保温结束后再慢慢滴加纯水50ml，滴加温度控制20-30℃，滴加时间0.5-1.0小时。滴完后在此温度下保持0.5小时，保温结束后再慢慢滴加30%双氧水120g，滴加温度控制20-30℃，滴加时间2-3.0小时。滴完后在此温度下保持0.5小时，再滴加2%氢氧化钠调节PH=10，分出水层，再经水洗、浓缩、结晶、过滤，烘干得目标产品192g，收率91.7%，含量≥99%，熔点127-131℃。滴加时边滴加边搅拌。

实施例二

在惰性气氛下向装有滴液漏斗,搅拌器，温度计的四口反应烧瓶1000ml中投入含量50%钠氢（氢化钠）24g(0.5mol)和甲苯500ml,缓慢滴加苯基二氯化膦90g(0.55mol),滴加温度控制30-50℃，滴加时间2-2.5小时。滴完后在此温度下保持0.5-1小时后冰水降温至10℃。投入110g (1.09mol)三乙胺，再慢慢滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯185g(1.0mol), 滴加温度控制10-20℃，滴加时间3-3.5小时。滴完后在此温度下保持3小时，保温结束后再慢慢滴加纯水50ml，滴加温度控制20-30℃，滴加时间0.5-1.0小时。滴完后在此温度下保持0.5小时，保温结束后再慢慢滴加30%双氧水120g，滴加温度控制20-30℃，滴加时间2-3.0小时。滴完后在此温度下保持0.5小时，再滴加2%氢氧化钠调节PH=10，分出水层，再经水洗、浓缩、结晶、过滤，烘干得目标产品187g，收率89.4%，含量≥99%，熔点127-131℃。滴加时边滴加边搅拌。

本产品为淡黄色粉末,熔点127—131℃,在活性稀释剂中有足够的溶解度；吸收峰在338nm、370nm、405nm，吸收波长可达450nm。建议添加量0.1-5 % (w/w)。

Claims (5)

1.一种紫外光引发剂XBPO合成方法，其特征在于其方法是：将氢化钠和溶剂苯投入搅拌反应釜内，在惰性气氛下，缓慢滴加苯基二氯化膦,滴加温度控制30-50℃，滴加完后在30-50℃温度下保持0.5-1小时，然后冰水降温至9-11℃；投入催化剂有机碱，再慢慢滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯，滴加温度控制10-20℃，滴加完后在10-20℃温度下保持2.5-3.5小时；再慢慢滴加纯水，滴加温度控制20-30℃，滴加完后在20-30℃温度下保持0.4-0.6小时；然后慢慢滴加氧化剂，滴加温度控制20-30℃，滴加时间2-3.0小时，滴加完后在此20-30下保持0.4-0.6小时；再滴加2%氢氧化钠调节PH=10，分出水层，再经水洗、浓缩、结晶、过滤，烘干得产品。

2.根据权利要求1中所述的合成苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦的方法，其特征在于：苯由甲苯、二甲苯、四氢呋喃代替。

3.根据权利要求1中所述的合成苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦的方法，其特征在于：催化剂有机碱是有机胺。

4.根据权利要求1中所述的合成苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦的方法，其特征在于：氧化剂是过氧化氢、过氧酸、过氧乙酸、过氧苯甲酸、臭氧。

5.根据权利要求3中所述的合成苯基双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦的方法，其特征在于：催化剂有机胺是三乙胺、三丙胺。