CN106986855A - 新型杂环肟酯类光引发剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新材料有机化学品技术领域，特别涉及式(I)所示结构的新化合物，其化学制备工艺技术，其作为辐射固化光敏引发剂的用途，以及其在辐射固化配方产品，特别是UV‑Vis‑LED可激发的光固化涂料或油墨，等诸多场合的应用用途。
Description
【技术领域】
本发明涉及新材料有机化学品技术领域，特别涉及一类新的杂环肟酯型结构的化合物，其化学制备工艺技术，其作为辐射固化光敏引发剂的用途，以及其在辐射固化配方产品，特别是在UV-Vis-LED可激发的光固化涂料或油墨，等诸多场合的应用用途。
【背景技术】
光引发剂化合物是一类重要的精细有机化学品材料。在以紫外光或可见(UV)光或LED(即Light-Emitting Diode)为光源的辐射固化技术领域，可在光辐照条件下生成自由基活性物种的光引发剂化合物是诱发含烯不饱和体系进行高效光聚合反应的关键物质，因此是重要的辐射固化配方组分之一。在已经获得商业应用的众多光引发剂产品中，肟酯结构的化合物在本领域中作光引发剂被广泛知悉，如公开号CN99108598A、CN101508744A、CN10565472A、CN104672354A等专利文献公开了不同的咔唑肟酯和酮肟酯类光引发剂，由于其光引发剂高的引发效率、产酸毒性小、吸收波谱较宽、合成简单等特点，在紫外光固化、半导体和微电子工业领域有很好的应用前景。另外硫杂蒽酮类化合物也占据了突出的地位，其代表性产品如“2-异丙基硫杂蒽酮”(商品名ITX)，主要与叔胺增效剂共同用于不饱和预聚物(如：丙烯酸脂)的UV固化。这类化合物由于兼具高引发活性，长波长吸收性，和UV-LED广谱适用性而获得日益广泛的应用。此外，技术文献中也已存在相当数量的披露上述硫杂蒽酮光引发剂和其他类型光引发剂复配应用的例子。所以综合两方面，设计合成了一类杂环肟酯类非离子光引发剂。
在另一方面，光固化光源通常使用汞灯，汞蒸汽不符合世界节能环保产业发展的战略新趋势，因而在近年来LED光源获得了日益广泛的重视和快速的发展，且LED光固化技术的应用大幅度降低了能源消耗和臭氧生成，产业持续增长动力强劲。对于LED体系固化，也需要既针对LED长波发射波长(365-420纳米，特别是395-405纳米)有灵敏吸收的光引发剂。因此，设计，研发，和产业化新型的光引发剂化合物，是当前本领域面对的关键性技术挑战问题。已知的ITX类化合物的最大吸收波长位于384nm，进一步红移其吸收光谱的范围是一个可行的途径。
在光固化领域中，具有高感光性、稳定性高、且易于制备的光引发剂仍然是该领域的发展首选，随着人们对于环境保护、生产安全意识及劳保各类要求的不断提高、以及光聚合技术的不断发展，LED、LDI等低能耗、高安全性且环保的曝光灯源成为了本领域技术应用和发展的一种趋势。
【发明内容】
本项申请披露如下通式(I)所示的新型杂环肟酯化合物：
在上述通式(I)化合物结构中：
X-R0和Q-R2彼此独立，是含有R4，R5，R6，R7，R8取代的芳基(如式所示)，或是R9，R10，R11取代的叔烷基，其中R4，R5，R6，R7，R8彼此独立的是氢，卤素原子，R，OR，SR，NRR’，CH2OH，CH2OR，或CH2NRR’，其中R或R’彼此独立的是含有1-24个碳原子(标记为-C1-C24，下同)的直链或支链的烷基或-C6-C12芳基，R或R’结构中可以含有1-6个非连续的氧，氮，或硫元素，R和R’同时存在时其间也可以形成一个3-6元的环系结构。R9，R10，R11彼此独立的是R，三者之中的任意二者也可以形成一个3-6元的碳环结构。优选的，R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝R7＝H，或R4＝R5＝R7＝R8＝H和R6＝CH3，或R5＝R6＝OCH3和R4＝R7＝R8＝H，或R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝R7＝CH2OH，或R4＝R6＝R7＝R8＝H和R5＝SCH3，或R4＝R5＝R7＝R8＝H和R6＝SCH3，或R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝R7＝CH2OC(O)R，或R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝CH2OH和R7＝H，或R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝R7＝CH2OR，或R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝R7＝CH2NRR’，或R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝CH2OH和R7＝CH2NRR’。优选的，R9＝R10＝CH3，R11＝H，或R9＝R10＝R11＝CH2CH3，或R9＝CH3和R10-R11是环己烷结构；
n取值1-1000之间的整数，优选的，n取值1-100之间的整数，更优选的，n取值1-10之间的整数；
Y是CH＝CH，或Y不存在(即式I化合物是联苯结构)；
R1为羧酸基团或者磺酰基团，所述羧酸基团选自C1～C18的烷基羧酸基、苯基羧酸基或樟脑基羧酸基中任一种，所述磺酰基团选自烷基磺酰基、苯基磺酰基或樟脑基磺酰基中任一种，所述羧酸基团或者磺酰基团中的H原子可以各自独立地被NO2、CN、C1～C18的烷基、或C3～C8的环烷基、或C1～C4的烷基与C3～C8的环烷基组成的环烷基烷基、或含有O、S、N原子的杂环基团中任一种取代。
R3是R或-C(O)-R0，优选的R1是CH3，CH2CH3，CH(CH3)2，C6H5，p-CH3OC6H4，CH2CH＝CH2，CH2Ph，C(O)CEt3，C(O)CMe3，联苯基；
当n＝1时，X-R0和R2-Q结构是氢，含有0-4个取代基的C6-C24芳基(优选的是苯基，联苯基，萘基)，CH3，CH2CH3，CH(CH3)2，OR，CH2OH，CH2OR，CH2OC(O)R，CH2NRR’，CHR(OH)，CRR’(OH)，CCH3(CH2OH)OH，C(CH2OH)2OH，CH2CH2OH，CH2CHMeOH，CHMeCH2OH，CH2CHPhOH，CH2C(O)R，CH2CO2H或其金属盐或胺盐，CH2CH2CO2H或其金属盐或胺盐，CH2CH2C(O)OCH2CH2OH，CH2CHMeC(O)OCH2CH2OH，CH2CH2C(O)OCH2CH2OCH2CH2OH，CH2CH2C(O)OZ，CH2OC(O)-NHZ，或CH2CH2OC(O)NHZ，这里Z是一个含有2-6个C＝C双键的-C2-C36基团，优选地Z是一个含有2-6个丙烯酸酯单元的-C2-C36基团，更优选的Z是下列所示基团之一：
当n取值2或大于2的整数时，X和Q结构是一个n元联接基团；X或Q优选的是-CH2-，-CH2CH2-，-CH2CH(OH)CH2-，-CH2CH(OR)CH2-，- CH2CH(OC(O)R)CH2-，-CH2CH2C(O)OCH2CH2-，-CH2CH(Me)C(O)OCH2CH2-，-CH2CH2C(O)OCH2CH2OCH2CH2-，-CH2CH2C(O)OCH2CH2CH2-，-CH2CH2C(O)OCH2CH2CH2CH2-，而X或Q是一个具有2个或以上-NHC(O)O-单元的小分子或聚合物基团，而X或Q优选的是下列基团：
或者，X或Q是一个具有2个或以上-C(O)O-单元的小分子或聚合物基团，而X或Q优选的是下列基团(其中R11是氢或R)：
很显然的，对于本领域普通技术人员而言，容易看出，上述X或Q结构中的多元异氰酸酯【-NHC(O)O-】单元或多元酯【-C(O)O-】单元均源自R0或R2结构中的羟基OH与相应的多元聚氨酯NCO基团或多元酸或多元酸酐或多元酰卤进行酯化反应得来，因此上述优选X或Q结构仅为示例性而非限定性结构，凡是符合上述化学反应实质要义的X或Q结构均属于本发明披露范围。
或者，当n取值2或大于2的整数时且当R1是R时，X或Q结构是一个含有n元-CH2CH2C(O)O-，-CH2CH(Me)C(O)O-，-CH2CH2C(O)C(O)O-，-CH2CH(Me)C(O)C(O)O-，-CH2CH2C(O)C(O)-，-CH2CH(Me)C(O)C(O)-，-CH2CH2C(O)C(O)NH-，-CH2CH(Me)C(O)C(O)NH-，-CH2CH2C(O)-，-CH2CH(Me)C(O)-，-CH2CH2C(O)NH-，-CH2CH(Me)C(O)NH-，-CH2CH2C(O)NR-，-CH2CH(Me)C(O)NR-，-CH2CH2SO2-，-CH2CH(Me)SO2-，- CH2CH2S(O)R-，或-CH2CH(Me)S(O)R-单元的小分子或聚合物基团，优选的，X或Q是下列基团：
很显然的，对于本领域普通技术人员而言，容易看出，上述X或Q结构中的-CH2CH2C(O)O-，-CH2CH(Me)C(O)O-，-CH2CH2C(O)C(O)O-，-CH2CH(Me)C(O)C(O)O-，-CH2CH2C(O)C(O)-，-CH2CH(Me)C(O)C(O)-，-CH2CH2C(O)C(O)NH-，-CH2CH(Me)C(O)C(O)NH-，-CH2CH2C(O)-，-CH2CH(Me)C(O)-，-CH2CH2C(O)NH-，-CH2CH(Me)C(O)NH-，-CH2CH2C(O)NR-，-CH2CH(Me)C(O)NR-，-CH2CH2SO2-，-CH2CH(Me)SO2-，- CH2CH2S(O)R-，或-CH2CH(Me)S(O)R-单元均源自带有亲核(nucleophilic)特性的中间体对相应不饱和酯，不饱和酰胺，不饱和砜或亚砜等的迈克尔加成反应制备。因此上述优选X或Q结构仅为示例性而非限定性结构，凡是符合上述化学反应实质要义的小分子或聚合物型X或Q结构均属于本发明披露范围。
或者，当n取值2或大于2的整数时，X或Q结构是一个含有n元-CH2CH(OH)-，或-CH2CH(OR)-单元的小分子或聚合物基团，优选的，X或Q是下列基团：
很显然的，对于本领域普通技术人员而言，容易看出，上述X或Q结构中的-CH2CH(OH)-或-CH2CH(OR)-单元均源自具有亲核(nucleophilic)特性的中间体对相应环氧化合物的开环反应制备。因此上述优选X或Q结构仅为示例性而非限定性结构，凡是符合上述化学反应实质要义的小分子或聚合物型X或Q结构均属于本发明披露范围。
所述的杂环肟酯类光引发剂，其特征在于：R1基团选自含C1～C3的直链或者支链烷基、取代苯基等的羧酸基团或者磺酰基团，具体的：所述羧酸基团为乙酰基、丙酰基、丁酰基、苯甲酰基、对甲氧基苯甲酰基或三氟甲烷甲酰基中任一种，所述磺酸基团为三氟甲烷磺酰基、对三氟甲烷磺酰基、甲磺酰基或对甲苯磺酰基中任一种。
制备部分通式(I)所示杂环肟酯化合物的方法：
自X-R0和R2-Q硫杂蒽酮化合物出发，经由已知文献方法，在碱性条件下与盐酸羟胺反应得到肟结构化合物，最后与含有R1基团的酰卤或者磺酰卤或者酸酐基团，在碱催化下酯化反应得到部分通式(I)产物；合成路线如下：
其中：Y为卤原子，Y-R1为相对应的酰卤或磺酰卤化合物或者对应的酸酐。
(a)为碱，优选的如氢氧化钾，反应条件为吡啶，80℃，5h；
(b)为碱，优选的如三乙胺，反应条件为冰水浴冷却下，避光，N2保护，2h。
上述通式(I)化合物的制备方法我们将结合实施例子做进一步的示例性说明。
通式(I)所示杂环肟酯类化合物在光固化配方体系中作为光引发剂或其它功能性添加剂成分的用途，及在化学合成中作为中间体或原料或试剂的用途。
本发明进一步披露一种含有上述通式(I)化合物的、可经由光(紫外或可见光或LED光或等价光源)辐射固化的混合物。
该类光辐射固化配方体系的特征是：
(1)含有至少一种通式(I)所描述的化合物作为光引发剂或光引发剂组分之一；
(2)含有至少一种含烯键(C＝C)不饱和化合物。
以体系中含烯键不饱和组分总量每100份重量计算，含有的通式(I)化合物的合适的量是0.01-30重量份，优选0.5-10重量份。合适的辐射固化体系包含的可聚合的含烯键不饱和组分是可以通过该双键的自由基聚合反应被交联的化合物或混合物，这种含烯键不饱和组分可以是单体，低聚物或预聚物，或是它们的混合物或共聚物，或是上述组分的水性分散体。
具体步骤如下：(1)按单体：光引发剂：助剂的质量比100：1～1.5：0～4.5配比原料；(2)搅拌使其充分溶解；(3)以不同波长或者不同光强的光源照射聚合体系；(4)用在线红外的方法通过其特征峰的变化研究聚合转化率；其中：步骤(3)中的光源可为汞灯(高压，中压和低压)，以及发射波长是313～425nm的LEDs，LDI光源。
上述所述的合适辐射固化体系均可以含有根据实际需要所添加的无机或有机填充剂和/或着色剂(例如颜料或染料等)，以及其它添加剂(例如紫外线吸收剂，光稳定剂，阻燃剂，流平剂，或消泡剂等)和溶剂等任意成分。
合适的自由基聚合的单体是例如含烯键可聚合单体，包括但不限于(甲基)丙烯酸酯，丙烯醛，烯烃，共轭双烯烃，苯乙烯，马来酸酐，富马酸酐，乙酸乙烯酯，乙烯基吡咯烷酮，乙烯基咪唑，(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸衍生物例如(甲基)丙烯酰胺，乙烯基卤化物，亚乙烯基卤化物等。
合适的含烯键预聚物和低聚物包括但不限于(甲基)丙烯酰官能基的(甲基)丙烯酸共聚物，聚氨酯甲酸酯(甲基)丙烯酸酯，聚酯(甲基)丙烯酸酯，不饱和聚酯，聚醚(甲基)丙烯酸酯，硅氧烷(甲基)丙烯酸酯，环氧树脂(甲基)丙烯酸酯等，以及上述物质的水溶性或水分散性的类似物。
上述无论是含烯单体还是低聚物，预聚物，或共聚物，对本领域普通技术人员而言，都是熟知的，并无特别限定。
对于本发明的要旨，我们将结合下述系列实施例进一步说明。
【具体实施方式】
以下将结合具体的实施例，对本发明作进一步的说明，应指出，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干的变形。这都属于本发明的保护范围。
特别说明以下实施例中的硫蒽杂酮化合物原材料是本发明实施例设计并完成合成。
实施例1：
本发明优选的光引发剂化合物包括下述化合物(1)的制备。
自硫杂蒽酮出发，在酸和甲醛共同作用下发生所谓的Blanc反应，得到相应的卤化物；再经由已知文献方法，例如Suzuki-Miyaura和Heck反应，与取代苯硼酸在Pd催化剂(如Pd(Ph4)3,Pd(CH3COO)2)下，通过碱(如三乙醇胺，碳酸钾)作为敷酸剂，制备出形成联苯基团或者苯乙烯基团的取代的中间体；然后通过与盐酸羟胺反应得到中间体肟，再通过酯化反应将中间体肟与酰氯反应得到产物。该制备方法所用的合成路线表示如下：
(a)ZnCl2,0℃,24h；(b)Pd(PPh3)4,K2CO3,Toluene/ethanol/H2O,Methyl trioctylammonium chloride,90℃,48h.(c)KOH，pyridine，80℃，5h；(d)TEA,THF,0℃,N2,2h.
(1)首先，制备中间体(A)。在氮气保护下，在室温下向含有单质溴(15.98g,100.00mmol)的二氯甲烷(50毫升)溶液中加入ZnCl2(0.68g,4.99mmol)后，把混合物降温到0℃。再于2小时内缓缓滴加加入2-异丙基硫杂蒽酮(12.70g,49.93mmol)的50毫升二氯甲烷溶液，加毕反应在冷水浴冷却下搅拌24小时后，用二氯甲烷萃取(3×100mL)，饱和食盐水和水洗涤，有机层用无水硫酸钠干燥，60度下减压蒸除溶剂，加入100毫升甲醇打桨，过滤得8.15克白色固体粉末产品。
(2)中间体(B)的制备：氮气保护下，在配有回流冷凝管和搅拌器的250毫升烧瓶中依次加入溴代硫杂蒽酮(1)(5.00g,15.00mmol)，3-甲巯基本硼酸(2.52g,15.00mmol)，碳酸钾(6.21g,44.93mmol)，Pd(PPh3)4(0.88g,0.75mmol)和toluene/ethanol/H2O(v/v/v,5:3:1,40mL:24mL:8mL)做为反应溶剂，搅拌下加热回流48小时。冷却到室温后用二氯甲烷萃取(3×100mL)，饱和食盐水和去离子水洗涤，蒸干溶剂后用硅胶柱色谱分离(淋洗剂：二氯甲烷/石油醚，1：2，500毫升)得到浅黄色产物(4.94g,87.5％yield).
HRMS(M+H)for C23H21OS2:377.1034(calculated),377.1041(experimental)；
(M+Na)for C23H20NaOS2:399.0853(calculated),399.0848(experimental)。
(3)中间体肟(C)的合成：将7mmol(2.636g)的酮溶于30ml吡啶，加入3eq(21mmol，1.459g)的盐酸羟胺，加入6eq(42mmol，1.680g)NaOH，在80℃下反应5h，旋蒸除去吡啶溶剂，剩余物用乙酸乙酯溶解并用1M的HCl洗，然后有机层用水和饱和食盐水洗，无水MgSO4干燥，得到产物直接用于下一步反应。
(2)目标分子(1)的合成：将1.28mmol(0.5g)的中间体肟在溶于6ml的THF中，冰水浴中加入3当量(3.84mmol)三乙胺，然后加入1.5当量(1.92mmol，0.324g)的对三氟甲基苯磺酰氯，避光、N2保护反应2h，萃取，用乙酸乙酯/己烷(1/3)走柱提纯。产率：86.4％。
产物结构通过质谱得到确认，具体的表征结果如下：
HRMS(M+H)for C30H25F3NO3S3:600.0921(calculated),600.0934(experimental)；(M+Na)for C30H24NaF3NO3S3:622.0741(calculated),622.0738(experimental)。
实施例2：
本发明优选的光引发剂化合物包括下述化合物(2)的制备。
与上述实施例一的同样的合成方法，仅区别之处：2,4,6-三甲基苯硼酸代替3-甲巯基本硼酸及对甲基苯磺酰氯代替对三氟甲基苯磺酰氯为原材料。产率：75.2％。
HRMS(M+H)for C32H32NO3S2:542.1743(calculated),542.1736(experimental)；(M+Na)for C32H31NaNO3S2:564.1562(calculated),564.1571(experimental)。
实施例3：
本发明优选的光引发剂化合物包括下述化合物(3)的制备。
与上述实施例一的同样的合成方法，仅区别之处：用对甲基苯甲酰氯代替对三氟甲基苯磺酰氯为原材料。产率：78.2％。
HRMS(M+H)for C33H30NO2S:504.1933(calculated),504.1936(experimental)；(M+Na)for C33H29NaNO2S:526.1752(calculated),526.1761(experimental)。
实施例4：
本发明优选的光引发剂化合物包括下述化合物(4)的制备。
与上述实施例一的同样的合成方法，仅区别之处：用对甲氧基苯甲酰氯代替对三氟甲基苯磺酰氯为原材料。产率：70.8％。
HRMS(M+H)for C37H34N3O3S:600.2235(calculated),600.2241(experimental)；(M+Na)for C37H33NaN3O3S:622.2054(calculated),622.2049(experimental)。
实施例5：
本发明优选的光引发剂化合物包括下述化合物(5)的制备。
与上述实施例一的同样的合成方法，仅区别之处：用对三氟甲基磺酰氯代替对三氟甲基苯磺酰氯为原材料。产率：71.7％。
HRMS(M+H)for C32H25F3NO3S4:656.0624(calculated),656.0619(experimental)；(M+Na)for C32H24NaF3NO3S4:678.0443(calculated),678.0449(experimental)。
实施例6：
本发明优选的光引发剂化合物包括下述化合物(6)的制备。
与上述实施例一的同样的合成方法，仅区别之处：用乙酰氯代替对三氟甲基苯磺酰氯为原材料。产率：80.1％。
HRMS(M+H)for C32H38NO2S:500.2546(calculated),500.2553(experimental)；(M+Na)for C32H37NaNO2S:522.2365(calculated),522.2359(experimental)。
实施例7：LED光固化试验
含烯键(丙烯酸酯)样品体系按下列配方制作(以重量百分比计)：
双酚A环氧丙烯酸酯(Ebecryl 605)：25％；
氨基丙烯酸酯(Ebecryl 7100)：8％；
丙氧基化甘油三丙烯酸酯：25％；
己二醇二丙烯酸酯：22％；
聚硅氧烷丙烯酸酯：0.5％；
乙氧基季戊四醇四丙烯酸酯：3.5％；
光引发剂：2％上述任一实施例制备的光引发剂；
助引发剂：甲基二乙醇胺(MDEA)。
将上述配制实施例混合物涂覆于卡纸板上形成约30-35微米的涂层，1只深圳奥利安科技公司生产之单位功率为4W/cm2的发射波长为365纳米的LED光源(3厘米宽和80厘米长LED面光源)，变速传送带试验。以指甲反复压刻刮擦不产生印迹为光聚合固化完成为判据。
残余气味测试以5个人分别独立地评价气味级别，评估的标准以数字标示如下：
0级：没有气味；
1级：非常轻微的气味；
2级：轻微的气味；
3级：明显的气味；
4级：强烈的气味；
5级：非常强烈的气味。
结果表明含有实施例化合物一至六的配方体系均以高于45米/分钟的速度高效固化，且气味等级为0或0-1级。
上述实验结果表明本发明制备的这些光引发剂同时具有良好的LED光固化效率性能和(净)或低气味特征。
综上所述，本发明所述含噻吩环的双肟酯类光引发剂的应用性能优异，具有非常高的感光生酸性能，特别是在LED为光源的一类低能耗，长波长的固化情况下表现出很高固化显影的性能，有着广泛的应用。
需要强调的是，上述列举的实施例仅是一些示例性试验，不应被视为是限定性试验或条件。本发明申请所涵盖的创新范围应以权利要求书记载为准。
Claims (6)
1.一种通式(I)化合物：
在上述通式(I)化合物结构中：
X-R0和Q-R2彼此独立，是含有R4，R5，R6，R7，R8取代的芳基(如式所示)，或是R9，R10，R11取代的叔烷基，其中R4，R5，R6，R7，R8彼此独立的是氢，卤素原子，R，OR，SR，NRR’，CH2OH，CH2OR，或CH2NRR’，其中R或R’彼此独立的是含有1-24个碳原子(标记为-C1-C24，下同)的直链或支链的烷基或-C6-C12芳基，R或R’结构中可以含有1-6个非连续的氧，氮，或硫元素，R和R’同时存在时其间也可以形成一个3-6元的环系结构。R9，R10，R11彼此独立的是R，三者之中的任意二者也可以形成一个3-6元的碳环结构。优选的，R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝R7＝H，或R4＝R5＝R7＝R8＝H和R6＝CH3，或R5＝R6＝OCH3和R4＝R7＝R8＝H，或R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝R7＝CH2OH，或R4＝R6＝R7＝R8＝H和R5＝SCH3，或R4＝R5＝R7＝R8＝H和R6＝SCH3，或R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝R7＝CH2OC(O)R，或R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝CH2OH和R7＝H，或R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝R7＝CH2OR，或R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝R7＝CH2NRR’，或R4＝R6＝R8＝CH3和R5＝CH2OH和R7＝CH2NRR’。优选的，R9＝R10＝CH3，R11＝H，或R9＝R10＝R11＝CH2CH3，或R9＝CH3和R10-R11是环己烷结构；
Y是CH＝CH，或Y不存在(即式I化合物是联苯结构)；
R1为羧酸基团或者磺酰基团，所述羧酸基团选自C1～C18的烷基羧酸基、苯基羧酸基或樟脑基羧酸基中任一种，所述磺酰基团选自烷基磺酰基、苯基磺酰基或樟脑基磺酰基中任一种，所述羧酸基团或者磺酰基团中的H原子可以各自独立地被NO2、CN、C1～C18的烷基、或C3～C8的环烷基、或C1～C4的烷基与C3～C8的环烷基组成的环烷基烷基、或含有O、S、N原子的杂环基团中任一种取代；
n取值1-1000之间的整数，优选的，n取值1-100之间的整数，更优选的，n取值1-10之间的整数；
R3是R或-C(O)-R0，优选的R1是CH3，CH2CH3，CH(CH3)2，C6H5，p-CH3OC6H4，CH2CH＝CH2，CH2Ph，C(O)CEt3，C(O)CMe3，联苯基；
当n＝1时，X-R0和R2-Q结构是氢，含有0-4个取代基的C6-C24芳基(优选的是苯基，联苯基，萘基)，CH3，CH2CH3，CH(CH3)2，OR，CH2OH，CH2OR，CH2OC(O)R，CH2NRR’，CHR(OH)，CRR’(OH)，CCH3(CH2OH)OH，C(CH2OH)2OH，CH2CH2OH，CH2CHMeOH，CHMeCH2OH，CH2CHPhOH，CH2C(O)R，CH2CO2H或其金属盐或胺盐，CH2CH2CO2H或其金属盐或胺盐，CH2CH2C(O)OCH2CH2OH，CH2CHMeC(O)OCH2CH2OH，CH2CH2C(O)OCH2CH2OCH2CH2OH，CH2CH2C(O)OZ，CH2OC(O)-NHZ，或CH2CH2OC(O)NHZ，这里Z是一个含有2-6个C＝C双键的-C2-C36基团，优选地Z是一个含有2-6个丙烯酸酯单元的-C2-C36基团，更优选的Z是下列所示基团之一：
当n取值2或大于2的整数时，X和Q结构是一个n元联接基团；X或Q优选的是-CH2-，-CH2CH2-，-CH2CH(OH)CH2-，-CH2CH(OR)CH2-，-CH2CH(OC(O)R)CH2-，-CH2CH2C(O)OCH2CH2-，-CH2CH(Me)C(O)OCH2CH2-，-CH2CH2C(O)OCH2CH2OCH2CH2-，-CH2CH2C(O)OCH2CH2CH2-，-CH2CH2C(O)OCH2CH2CH2CH2-，而X或Q是一个具有2个或以上-NHC(O)O-单元的小分子或聚合物基团，而X或Q优选的是下列基团：
或者，X或Q是一个具有2个或以上-C(O)O-单元的小分子或聚合物基团，而X或Q优选的是下列基团(其中R11是氢或R)：
或者，当n取值2或大于2的整数时且当R1是R时，X或Q结构是一个含有n元-CH2CH2C(O)O-，-CH2CH(Me)C(O)O-，-CH2CH2C(O)C(O)O-，-CH2CH(Me)C(O)C(O)O-，-CH2CH2C(O)C(O)-，-CH2CH(Me)C(O)C(O)-，-CH2CH2C(O)C(O)NH-，-CH2CH(Me)C(O)C(O)NH-，-CH2CH2C(O)-，-CH2CH(Me)C(O)-，-CH2CH2C(O)NH-，-CH2CH(Me)C(O)NH-，-CH2CH2C(O)NR-，-CH2CH(Me)C(O)NR-，-CH2CH2SO2-，-CH2CH(Me)SO2-，-CH2CH2S(O)R-，或-CH2CH(Me)S(O)R-单元的小分子或聚合物基团，优选的，X或Q是下列基团：
或者，当n取值2或大于2的整数时，X或Q结构是一个含有n元-CH2CH(OH)-，或-CH2CH(OR)-单元的小分子或聚合物基团，优选的，X或Q是下列基团：
2.权利要求1所述的化合物，其特征在于，该杂环肟酯类光引发剂，所述R1基团选自含C1～C3的直链或者支链烷基、取代苯基等的羧酸基团或者磺酰基团，优选的：所述羧酸基团为乙酰基、丙酰基、丁酰基、苯甲酰基、对甲氧基苯甲酰基或三氟甲烷甲酰基中任一种，所述磺酸基团为三氟甲烷磺酰基、对三氟甲烷磺酰基、甲磺酰基或对甲苯磺酰基。
3.一种制备如权利要求1或者2所述化合物的方法，其特征在于，包括步骤：
自X-R0和R2-Q硫杂蒽酮化合物出发，在碱性条件下与盐酸羟胺反应得到肟结构化合物，最后与含有R1基团的酰卤或者磺酰卤或者酸酐基团，在碱催化下酯化反应得到部分通式(I)产物；合成路线如下：
其中：Y为卤原子，Y-R1为相对应的酰卤或磺酰卤化合物或者对应的酸酐。
(a)为碱，优选的如氢氧化钾，反应条件为吡啶，80℃，5h；
(b)为碱，优选的如三乙胺，反应条件为冰水浴冷却下，避光，N2保护，2h。
4.一种如权利要求1通式(I)所示杂环肟酯类化合物在光固化配方体系中作为光引发剂或其它功能性添加剂成分的用途，及在化学合成中作为中间体或原料或试剂的用途(此应用并未在实施例中体现)。
5.一种含有权利要求1通式(I)化合物的，可经由光(紫外或可见光或LED光或等价光源)辐射固化的混合物。该类光辐射固化配方体系的特征是：
(1)含有至少一种通式(I)所描述的化合物作为光引发剂或光引发剂组分之一；
且(2)含有至少一种含烯键(C＝C)不饱和化合物。
以体系中含烯键不饱和组分总量每100份重量计算，含有的通式(I)化合物的合适的量是0.01-30重量份，优选0.5-10重量份，余量为所述不饱和化合物。
合适的辐射固化体系包含的可聚合的含烯键不饱和组分是可以通过该双键的自由基聚合反应被交联的化合物或混合物，这种含烯键不饱和组分可以是单体，低聚物或预聚物，或是它们的混合物或共聚物，或是上述组分的水性分散体。
6.如权利要求5所述光辐射固化配方体系的应用(使用)方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)按单体：光引发剂：助剂的质量比100：1～1.5：0～4.5配比原料；
(2)搅拌使其充分溶解；
(3)以不同波长或者不同光强的光源照射聚合体系；
(4)用在线红外的方法通过其特征峰的变化研究聚合转化率；其中：步骤(3)中的光源可为汞灯(高压，中压和低压)，以及发射波长是313～425nm的LEDs，LDI光源。
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