CN115108959B - 一类含苄叉酮结构的可光漂白可见光引发剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一类含苄叉酮结构的可光漂白可见光引发剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一类含苄叉酮结构的可光漂白可见光引发剂及其制备方法和应用,属于自由基可见光引发剂领域。本发明的可光漂白可见光引发剂具有结构式I或者结构式II所示的结构,其在可见光照射下均可高效引发自由基单体聚合,且在光聚合过程中光固化体系褪色快,具有良好的光漂白性能。
Figure DDA0003675967210000011

Description

一类含苄叉酮结构的可光漂白可见光引发剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一类含苄叉酮结构的可光漂白可见光引发剂及其制备方法和应用,属于自由基可见光引发剂领域。
背景技术
光反应是一种由光触发的快速化学过程,在聚合物的合成与交联固化中占有重要地位。光聚合技术是一种绿色的环保技术,具有高效、优质、环保、节能、可控等“5E”特性,已广泛应用于功能涂层、油墨、胶黏剂、光刻胶、医疗以及3D打印等领域。光引发剂是光聚合和光固化配方中的关键成分之一。对于可见光引发剂,为了保证其在可见光区有一定的吸收,可见光引发剂必然是带颜色的,并且随着光聚合反应的进行,光固化体系颜色一般并未消褪,以致其在应用方面产生一系列不良影响:(1)在光照的过程中,可见光引发剂会降低光源的强度,从而降低底部的光引发剂对可见光源的吸收,降低引发剂活性物质产生效率,因而将影响整个光聚合过程,导致固化并不完全,所以限制了其在厚膜材料中的应用;(2)交联固化材料中的可见光引发剂的颜色影响到其外观;(3)带有颜色的光固化材料会吸收可见光产生自由基,这会加速聚合物材料的老化,降低了可见光固化材料的储存稳定性。因此,具有光漂白性能的可见光引发剂具有重要的工业用途。
目前,商业化的酰基膦氧化物Lucirin TPO、Irgacure 819以及樟脑醌在进行光引发聚合的同时都可以失去颜色,但它们的主吸收波长都位于紫外区,在可见光范围内只有微弱的吸光度,其吸收波长与商用的LED灯光源匹配性较差,这不仅会影响引发丙烯酸酯树脂聚合的转化效率。因此,它们在许多应用中的实用性受到限制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中常见可见光引发剂在光固化体系由于颜色存在而引起光固化材料中一系列问题,提供一类含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型可光漂白可见光引发剂及其制备方法和应用。本发明的光引发剂在可见光区都表现出强的吸收,对丙烯酸酯树脂具有高的引发聚合能力,同时也表现出优异的光漂白性能。
本发明的目的通过下述方案实现:
一类含苄叉酮结构的D-π-A-π-A’型可光漂白可见光引发剂,该类可光漂白可见光引发剂以含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’结构为共轭体系,具有如下结构式I或者结构式II的结构。
Figure BDA0003675967190000021
其中:
结构式II中,n为1、2、3或4;
R1包括但不局限于如下所示基团中的一种:
Figure BDA0003675967190000022
R2包括但不局限于如下所示基团中的一种:
Figure BDA0003675967190000023
其中R3、R4和R5可为如下所示基团中的一种:
Figure BDA0003675967190000031
R6和R10为氧或硫;
R7包括但不局限于氢、甲基、乙基、丙基、乙烯基、烯丙基、乙氧羰甲基或羧甲基;
R8和R9为氧或丙二腈基;
R11包括但不局限于氢、甲基、乙基或苯基;
R12包括但不局限于氢、甲基、乙基、丙基、乙烯基或烯丙基
R13包括但不局限于氢、甲基、乙基或丙基;
R14包括但不局限于甲基、乙烯基或2-甲基乙烯基;
R15和R16包括但不局限于氢、甲基、乙基、丁基、2-乙基己基、烯丙基、乙氧羰甲基或羧甲基。
上述含苄叉酮结构的D-π-A-π-A’型可光漂白可见光引发剂的制备方法,以丙酮和环酮为原料,采用下式所示的合成路线合成。
Figure BDA0003675967190000032
其中非羟肟酯的可光漂白可见光引发剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)在惰性气体保护下,将芳甲醛溶解在有机溶剂中,加入碱和过量的脂肪酮,反应至芳甲醛反应完全。抽滤,浓缩滤液,纯化后得到单缩合中间产物。
(2)在惰性气体保护下,将步骤(1)所获得的单缩合中间产物溶解在有机溶剂中,加入碱和过量的对苯二甲醛,反应至单缩合中间产物反应完全。抽滤,浓缩滤液,纯化后得到单缩合苯甲醛产物。
(3)在惰性气体保护下,将步骤(2)所获得的单缩合苯甲醛产物溶解在有机溶剂中,加入碱和过量的多取代活泼亚甲基化合物,反应至单缩合苯甲醛反应完全。抽滤,浓缩滤液,纯化后得到含苄叉酮结构的D-π-A-π-A’型可光漂白可见光引发剂。
其中含羟肟酯的可光漂白可见光引发剂的制备方法,包括如下步骤:
(4)在惰性气体保护下,将步骤(2)所获得的单缩合苯甲醛产物溶解在有机溶剂中,加入过量的乙酸钠和盐酸羟胺,反应至单缩合苯甲醛产物反应完全。抽滤,浓缩滤液,纯化后得到羟肟化合物。
(5)在惰性气体保护下,将步骤(4)所获得的羟肟化合物溶解在有机溶剂中,加入碱和过量的酰氯化合物,反应至羟肟化合物反应完全。抽滤,浓缩滤液,纯化后得到含羟肟酯和苄叉酮结构的D-π-A-π-A’型可光漂白可见光引发剂。
所述的芳甲醛化合物包括但不局限于:
Figure BDA0003675967190000041
其中R3、R4和R5为如下所示基团中的一种:
Figure BDA0003675967190000042
R6为氧或硫;
R7包括但不局限于氢、甲基、乙基、丙基、乙烯基、烯丙基、乙氧羰甲基或羧甲基;
R15和R16包括但不局限于氢、甲基、乙基、丁基、2-乙基己基、烯丙基、乙氧羰甲基或羧甲基。
所述的脂肪酮包括丙酮、环丁酮、环戊酮、环己酮和环庚酮。
所述的多取代活泼亚甲基化合物包括但不局限于:
Figure BDA0003675967190000051
其中R8和R9为氧或丙二腈基;
R10为氧或硫;R11包括但不局限于氢、甲基、乙基或苯基;
R12包括但不局限于氢、甲基、乙基、丙基、乙烯基或烯丙基;
R13包括但不局限于氢、甲基、乙基或丙基。
所述的酰氯化合物为:R14C(O)Cl,其中R14包括但不局限于:
Figure BDA0003675967190000052
所述的溶剂包括但不局限于乙醇、甲醇、丙酮、四氢呋喃、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺;碱包括但不局限于氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、吡啶(pyridine)、三乙胺((C2H5)3N)、哌啶(Piperidine)或四氢吡咯(pyrrolidine)。
所述的制备方法中,各步骤的反应均在室温(15-35℃)下进行。
所述的含苄叉酮结构的D-π-A-π-A’型可光漂白可见光引发剂作为光引发剂的应用,所述的光引发剂为可见光引发剂。
所述的含苄叉酮结构的D-π-A-π-A’型可光漂白可见光引发剂可应用于引发固化预聚物含硫醇-烯烃类、丙烯酸酯类、苯乙烯类、乙烯基醚类等各种自由基光聚合体系。
所述的含苄叉酮结构的D-π-A-π-A’型可光漂白可见光引发剂用于固化聚氨酯、聚酯树脂、丙烯酸酯树脂、环氧树脂等,并能褪色得到相应无色的树脂材料。无色的聚氨酯丙烯酸酯树脂薄膜的制备方法包括如下步骤:惰性气体保护下,将100质量份的聚氨酯丙烯酸酯树脂和1-5质量份的所述的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型可光漂白可见光引发剂混合均匀后平铺于载玻片或玻璃板上,放置待溶剂挥发完后,置于氙灯光源下照射固化30-40min。
与传统的光引发剂相比,这类含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型可光漂白可见光引发剂不仅表现出更高的聚合效率,而且在光聚合反应完成后,光固化体系颜色可以快速消失,从而有效地解决可见光固化体系存在的聚合不均一、易老化和低固化深度等问题,为其在深度固化材料中的应用提供可能。
本发明的优点和有益效果为:
(1)光引发效率高。光聚合动力学研究表明本发明的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型可光漂白可见光引发剂在可见光照射下可高效引发自由基单体聚合。
(2)良好的光漂白性能。在光聚合过程中,光固化体系褪色快,可以实现树脂材料的深层固化。
附图说明
图1为实施例1所制备的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型目标产物的FT-IR图谱。
图2为实施例1所制备的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型目标产物的1H-NMR图谱。
图3为实施例1所制备的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型目标产物的13C-NMR图谱。
图4为实施例1所制备的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型目标产物的UV-vis图谱。
图5为实施例1所制备的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型目标产物引发HDDA的动力学曲线。
图6为实施例1所制备的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型目标产物在HDDA体系中光漂白深度实验。
图7为实施例2所制备的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型目标产物的FT-IR图谱。
图8为实施例2所制备的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型目标产物的1H-NMR图谱。
图9为实施例2所制备的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型目标产物的13C-NMR图谱。
图10为实施例2所制备的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型目标产物的UV-vis图谱。
图11为实施例2所制备的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型目标产物引发HDDA的动力学曲线。
图12为实施例2所制备的含苄叉酮单元的D-π-A-π-A’型目标产物在HDDA体系中光漂白深度实验。
具体实施方式
通过以下详细说明结合附图可以进一步理解本发明的特点和优点。所提供的实施例仅是对本发明方法的说明,而不以任何方式限制本发明揭示的其余内容。
实施例1.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000061
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.09g(10mmol)N-甲基吡咯-2-甲醛和40mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和3.36g(40mmol)环戊酮,氩气保护氛围中25℃下反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=10:1,v/v)得到0.87g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.35g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中25℃下反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得0.29g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.29g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌至混合均匀后,加入0.15g三乙胺和0.12g(2mmol)丙二氰,氩气保护氛围中25℃下反应4h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得0.17g目标化合物1。
图1-图3所提供的FT-IR、1H和13C NMR证明了目标化合物1结构的证据。
图1的FT-IR图谱中出现在2923、2852cm-1吸收峰可以归属于其分子结构中苯环骨架上C-H伸缩振动特征吸收峰;2208cm-1处的吸收峰可以归属于其分子结构中的不饱和亚甲基丙二氰的C≡N的特征吸收峰;1681cm-1处的吸收峰可以归属于其分子结构中的酮羰基C=O伸缩振动峰;1619、1581、1538cm-1处为苯环骨架、3-环戊酮-1,4-二烯基中不饱的C=C伸缩振动特征吸收峰;1241cm-1处为不饱和亚甲基丙二氰结构中-CH=C(CN)2上C-H弯曲振动特峰;736cm-1处为3-环戊酮-1,4-二烯基结构中的C=C上C-H弯曲振动特征峰;1434cm-1处为N-甲基吡咯的C-N的特征吸收峰。
由图2中可以看到,在化学位移7.7和7.4ppm处为苯环骨架上的质子峰,7.6ppm处为不饱和亚甲基丙二氰结构中-CH=C(CN)2上质子峰,7.5ppm处为3-环戊酮-1,4-二烯基结构中-CH=C-上质子峰,6.8、6.6和6.3ppm处为吡咯结构中的质子峰,3.7ppm为N-CH3的质子峰,3.1和2.9ppm处为3-环戊酮-1,4-二烯基结构中-CH2-CH2-的亚甲基质子峰。
图3中可以看到化学位移195.3ppm处为3-环戊酮-1,4-二烯基结构中的C=O的碳峰,170.7ppm处为不饱和亚甲基丙二氰结构中-CH=C(CN)2的碳峰,115.9ppm处为不饱和亚甲基丙二氰结构中-CH=C(CN)2的碳峰,110.2ppm处为不饱和亚甲基丙二氰结构中-CH=C(CN)2的碳峰,34.4ppm处为N-甲基吡咯的N-CH3吸收峰,29.7和26.6ppm处为3-环戊酮-1,4-二烯基结构中-CH2-CH2-的亚甲基吸收峰。这些结果表明已成功制备了目标化合物1。
从图4的UV-vis图谱可以看出,目标化合物1的最大吸收波长位于437nm,其最大吸收波长位于可见光区,且有效吸收范围覆盖在400-550nm。
图5给出了引发HDDA的动力学曲线:利用实时红外配合高速记录仪记录光照时某一特征峰吸收强度的变化,以HDDA为聚合单体,配制一定量不同比例的目标化合物1([PI]=2-10×10-5mol/g)/HDDA样品溶液滴加到溴化钾盐片中间,形成均匀液膜。在可见光照射30min,通过红外光谱仪记录碳碳双键吸收峰面积变化,从而得到不同比例下单体的转化率。曲线中插图表示样品溶液在光聚合30min前后状态和颜色的变化,由橙色均匀液膜最后变成无色透明固体薄膜。目标化合物1也可成功引发聚氨酯丙烯酸酯树脂的自由基聚合。
图6给出了目标化合物1在HDDA体系中光固化深度实验:配制一定量目标化合物1([PI]=1×10-6mol/g)/HDDA样品溶液,将样品加入离心管形成约32nm深的预聚物,置于Schleck瓶中,抽真空通氩气反复5次,以LED@455nm为光源对预聚物进行照射,并记录样品在光照30min前后形态特征。附图表示样品在光照30min后由橙色均匀溶液最后固化为无色透明固体树脂。这些光聚合实验结果说明目标化合物1是一个优异的高效光漂白可见光引发剂。
实施例2.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000081
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.74g(10mmol)4-二乙氨基苯甲醛和40mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和2.91g(40mmol)丙酮,氩气保护氛围中25℃下反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=10:1,v/v)得到1.05g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.42g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中25℃下反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得0.33g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.33g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌混合均匀后,加入0.12g(1.5mmol)乙酸钠和0.21g(3mmol)盐酸羟胺,氩气保护氛围中25℃下反应3h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.33g羟肟化合物。
(4)50mL单口瓶中加入0.33g(1mmol)羟肟化合物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.15g三乙胺和0.1g(1mmol)丙烯酰氯,氩气保护氛围中25℃下反应2h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得到0.21g目标化合物2。
图7-图9所提供的FT-IR、1H和13C NMR证明了目标化合物2结构的证据。
图7的FT-IR图谱中出现在2970、2921cm-1吸收峰可以归属于其分子结构中苯环骨架上C-H伸缩振动特征吸收峰;1747cm-1和1644cm-1处的吸收峰可以归属于其分子结构中的丙烯酸酯的酯羰基和酮羰基伸缩振动峰;1600、1564、1520cm-1处为苯环骨架、3-戊酮-1,4-二烯基和不饱和丙烯酸酯键的C=C伸缩振动特征吸收峰;1266、982cm-1处为不饱和丙烯酸酯键的C=C上C-H弯曲振动特征峰;823、796cm-1处为3-戊酮-1,4-二烯基的C=C上C-H弯曲振动特征峰;1182cm-1处为不饱和丙烯酸酯键的C-O-C伸缩振动特征峰。
由图8中可以看到,在化学位移8.4ppm处的峰可归属为肟酯结构中-CH=N-上质子峰,7.7-7.5ppm处为两个苯环骨架上的质子峰,7.1-6.6ppm处为3-戊酮-1,4-二烯基结构中两个-CH=CH-上质子峰,5.9、6.2和6.5ppm处的共振峰为丙烯酸酯结构中-CH=CH2上质子峰,4.4ppm为N-CH2-的质子峰,1.2ppm处为N-CH2-CH2的β-亚甲基质子峰。
图9中可以看到化学位移188.3ppm处为3-戊酮-1,4-二烯基结构中的C=O的碳峰,163.6ppm处为丙烯酸酯结构中O=C的碳峰,127.5、132.6ppm处为丙烯酸酯结构中C=C吸收峰,155.8处为肟酯结构中的C=N的碳峰,149.8ppm处为4-二乙基氨苯基结构中=C-N的碳峰,44.5ppm处为4-二乙基氨苯基结构中的亚甲基N-CH2-吸收峰,12.6ppm处为β-亚甲基N-CH2-CH2的吸收峰。这些结果表明已成功制备了目标化合物2。
从图10的UV-vis图谱可以看出,目标化合物2的最大吸收波长位于465nm,其最大吸收波长位于可见光区,且有效吸收范围覆盖在400-600nm。
图11给出了引发HDDA的动力学曲线:利用实时红外配合高速记录仪记录光照时某一特征峰吸收强度的变化,以HDDA为聚合单体,配制一定量不同比例的目标化合物2([PI]=2-10×10-5mol/g)/HDDA样品溶液滴加到溴化钾盐片中间,形成均匀液膜。在可见光照射30min,通过红外光谱仪记录碳碳双键吸收峰面积变化,从而得到不同比例下单体的转化率。曲线中插图表示样品溶液在光聚合30min前后状态和颜色的变化,由橙色均匀液膜最后变成无色透明固体薄膜。目标化合物2也可成功引发聚氨酯丙烯酸酯树脂的自由基聚合。
图12给出了目标化合物2在HDDA体系中光固化深度实验:配制一定量目标化合物2([PI]=1×10-6mol/g)/HDDA样品溶液,将样品加入离心管形成约21nm深的预聚物,置于Schleck瓶中,抽真空通氩气反复5次,以LED@455nm为光源对预聚物进行照射,并记录样品在光照30min前后形态特征。附图表示样品在光照30min后由橙色均匀溶液最后固化为无色透明固体树脂。这些光聚合实验结果说明目标化合物2是一个优异的高效光漂白可见光引发剂。
实施例3.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000101
的制备
(1)100mL单口瓶中加入2.81g(10mmol)2-乙基-4-二甲氨基-6-环己胺基苯甲醛(通过3-二甲氨基-5-环己胺基苯乙醚和甲醛缩合得到)和40mL无水乙醇,在氩气氛围中15℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和2.91g(40mmol)丙酮,氩气保护氛围中15℃下反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=10:1,v/v)得到1.58g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.63g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中15℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中15℃下反应3h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得0.45g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.43g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中15℃下搅拌混合均匀后,加入0.12g(1.5mmol)乙酸钠和0.21g(3mmol)盐酸羟胺,氩气保护氛围中15℃反应3h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.43g羟肟化合物。
(4)50mL单口瓶中加入0.43g(1mmol)羟肟化合物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中15℃下搅拌至完全溶解后,加入0.15g三乙胺和0.08g(1mmol)乙酰氯,氩气保护氛围中15℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.29g目标化合物3。
实施例4.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000102
的制备
(1)100mL单口瓶中加入3.26g(10mmol)2-甲氧基-4-胺基-6-吗啉基苯甲醛(通过3-甲氧基-5-吗啉基苯胺和甲醛缩合得到)和40mL无水甲醇,在氩气氛围中16℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和2.91g(40mmol)丙酮,氩气保护氛围中16℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=10:1,v/v)得到1.83g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.63g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中16℃下搅拌至完全溶解后,加入0.08g氢氧化钠和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中16℃反应3h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得0.51g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.49g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中16℃下搅拌混合均匀后,加入0.12g(1.5mmol)乙酸钠和0.21g(3mmol)盐酸羟胺,氩气保护氛围中16℃反应3h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.48g羟肟化合物。
(4)50mL单口瓶中加入0.48g(1mmol)羟肟化合物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中16℃下搅拌至完全溶解后,加入0.15g三乙胺和0.10g(1mmol)甲基丙烯酰氯,氩气保护氛围中16℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.37g目标化合物4。
实施例5.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000111
的制备
(1)100mL单口瓶中加入3.33g(10mmol)2-羟基-4-二正丁胺基-6-环戊胺基苯甲醛(通过3-二正丁胺基-5-环戊胺基苯酚和甲醛缩合得到)和40mL无水甲醇,在氩气氛围中17℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和2.91g(40mmol)丙酮,氩气保护氛围中17℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=8:1,v/v)得到1.55g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.71g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中17℃下搅拌至完全溶解后,加入0.08g氢氧化钠和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中17℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得0.48g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.48g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中17℃下搅拌至混合均匀后,加入0.15g三乙胺和0.29g(2mmol)茚二酮,氩气保护氛围中17℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得0.37g目标化合物5。
实施例6.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000121
的制备
(1)100mL单口瓶中加入4.10g(10mmol)2-丁氧基-4-二(2-乙基)己胺基苯甲醛(通过3-二(2-乙基)己胺基苯丁醚和甲醛缩合得到)和40mL丙酮,在氩气氛围中18℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和2.91g(40mmol)丙酮,氩气保护氛围中18℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=8:1,v/v)得到2.29g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.91g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中18℃下搅拌至完全溶解后,加入0.08g氢氧化钠和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中18℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得0.81g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.57g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中18℃下搅拌至混合均匀后,加入0.15g三乙胺和0.29g(2mmol)茚二酮,氩气保护氛围中18℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得0.61g目标化合物6。
实施例7.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000122
的制备
(1)100mL单口瓶中加入2.19g(10mmol)2-(2-乙基)己氧基-4-二丙胺基苯甲醛(通过3-(2-乙基)己氧基二丙胺基苯和甲醛缩合得到)和40mL四氢呋喃,在氩气氛围中19℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和3.24g(40mmol)环丁酮,氩气保护氛围中19℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=8:1,v/v)得到1.50g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.58g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中19℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中19℃反应3h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.45g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.39g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中19℃下搅拌至混合均匀后,加入0.06g氢氧化钾和0.19g(1mmol)3-(二氰基亚甲基)茚二酮,氩气保护氛围中19℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.23g目标化合物7。
实施例8.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000131
的制备
(1)100mL单口瓶中加入2.08g(10mmol)4-乙氧羰甲氧基苯甲醛和40mL四氢呋喃,在氩气氛围中20℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和3.24g(40mmol)环丁酮,氩气保护氛围中20℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=8:1,v/v)得到1.39g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.52g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中20℃下搅拌至完全溶解后,加入0.20g三乙胺和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中20℃反应10h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.57g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.37g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL无水甲醇,在氩气氛围中20℃下搅拌至混合均匀后,加入0.11g氢氧化钾和0.24g(1mmol)1,3-双(二氰基亚甲基)茚满,氩气保护氛围中20℃反应15h,TLC检测反应完全。将反应体系中加入适量的稀盐酸酸化,抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得0.41g目标化合物8。
实施例9.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000132
的制备
(1)100mL单口瓶中加入2.93g(10mmol)4-(二乙氧羰甲基)胺基苯甲醛和40mL四氢呋喃,在氩气氛围中21℃下搅拌至完全溶解后,加入0.39g吡啶和3.24g(40mmol)环丁酮,氩气保护氛围中21℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=8:1,v/v)得到1.85g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.69g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中21℃下搅拌至完全溶解后,加入0.20g三乙胺和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中21℃反应10h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.76g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.46g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中21℃下搅拌至混合均匀后,加入0.08g哌啶和0.24g(1mmol)1,3-双(二氰基亚甲基)茚满,氩气保护氛围中21℃反应3h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.53g目标化合物9。
实施例10.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000141
的制备
(1)100mL单口瓶中加入0.96g(10mmol)呋喃-2-甲醛和40mL四氢呋喃,在氩气氛围中22℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和3.21g(40mmol)环丁酮,氩气保护氛围中22℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=8:1,v/v)得到0.82g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.29g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中22℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中22℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.35g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.26g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中22℃下搅拌至混合均匀后,加入0.06g氢氧化钾和0.19g(1mmol)萘并环戊烷-1,3-二酮,氩气保护氛围中22℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.31g目标化合物10。
实施例11.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000151
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.27g(10mmol)5-羟基噻吩-2-甲醛和40mL乙腈,在氩气氛围中23℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和3.21g(40mmol)环丁酮,氩气保护氛围中23℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=8:1,v/v)得到1.05g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.36g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中23℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中23℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.53g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.36g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中23℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.24g(1mmol)2-(3-氧代-2,3-二氢-1H-环戊烷并萘-1-亚基)丙二腈,氩气保护氛围中23℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.42g目标化合物11。
实施例12.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000152
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.26g(10mmol)5-甲氧基呋喃-3-甲醛和40mL乙腈,在氩气氛围中24℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和3.21g(40mmol)环丁酮,氩气保护氛围中24℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=6:1,v/v)得到0.95g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.35g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中24℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中24℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.41g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.29g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中24℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.29g(1mmol)2-[3-(二氰亚甲基)环戊烷并萘-1-亚乙基]丙二腈,氩气保护氛围中24℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.31g目标化合物12。
实施例13.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000161
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.56g(10mmol)5-乙氧基噻吩-3-甲醛和40mL乙腈,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和3.21g(40mmol)环丁酮,氩气保护氛围中25℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=6:1,v/v)得到1.12g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.41g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中25℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.45g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.32g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.13g(1mmol)巴比妥酸,氩气保护氛围中25℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.34g目标化合物13。
实施例14.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000162
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.46g(10mmol)苯并呋喃-2-甲醛和40mL N,N-二甲基甲酰胺,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和3.21g(40mmol)环丁酮,氩气保护氛围中25℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=6:1,v/v)得到1.17g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.39g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中25℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.47g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.31g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.16g(1mmol)1,3-二甲基巴比妥酸,氩气保护氛围中25℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.33g目标化合物14。
实施例15.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000171
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.62g(10mmol)苯并噻吩-2-甲醛和40mL N,N-二甲基甲酰胺,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和3.21g(40mmol)环丁酮,氩气保护氛围中25℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=6:1,v/v)得到1.15g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.42g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中25℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.45g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.33g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.19g(1mmol)1,3-二乙基巴比妥酸,氩气保护氛围中25℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.33g目标化合物15。
实施例16.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000172
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.46g(10mmol)苯并呋喃-3-甲醛和40mL N,N-二甲基甲酰胺,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.35g四氢吡咯和3.21g(40mmol)环丁酮,氩气保护氛围中25℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=10:1,v/v)得到1.07g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.39g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中25℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.51g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.31g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.28g(1mmol)1,3-二苯基巴比妥酸,氩气保护氛围中25℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.30g目标化合物17。
实施例17.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000181
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.62g(10mmol)苯并噻吩-3-甲醛和40mL N,N-二甲基甲酰胺,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.50g三乙胺和3.21g(40mmol)环丁酮,氩气保护氛围中25℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=6:1,v/v)得到1.04g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.42g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中25℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.51g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.33g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.15g(1mmol)硫代巴比妥酸,氩气保护氛围中25℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.35g目标化合物17。
实施例18.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000182
的制备
(1)100mL单口瓶中加入2.46g(10mmol)7-丁氧基香豆素-3-甲醛和40mL N,N-二甲基甲酰胺,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.50g三乙胺和3.36g(40mmol)环戊酮,氩气保护氛围中25℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=10:1,v/v)得到1.65g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.62g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中25℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.56g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.43g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.17g(1mmol)1,3-二甲基硫代巴比妥酸,氩气保护氛围中25℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.42g目标化合物18。
实施例19.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000191
的制备
(1)100mL单口瓶中加入3.02g(10mmol)7-(2-乙氧基)己氧基香豆素-4-甲醛(通过7-羟基香豆素-4-甲醛和(2-乙氧基)溴己烷缩合得到)和40mL N,N-二甲基甲酰胺,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.50g三乙胺和3.36g(40mmol)环戊酮,氩气保护氛围中25℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=8:1,v/v)得到1.95g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.73g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中25℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.57g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.48g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.19g(1mmol)1,3-二乙基硫代巴比妥酸,氩气保护氛围中25℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.51g目标化合物19。
实施例20.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000201
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.51g(10mmol)5-烯丙基氧基吡咯-2-甲醛和40mL N,N-二甲基甲酰胺,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.50g三乙胺和3.36g(40mmol)环戊酮,氩气保护氛围中25℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=8:1,v/v)得到1.17g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.43g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中25℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.62g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.33g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中25℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.29g(1mmol)1,3-二苯基硫代巴比妥酸,氩气保护氛围中25℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.34g目标化合物20。
实施例21.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000202
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.92g(10mmol)N-甲基-5-环己胺基吡咯-2-甲醛和40mLN,N-二甲基甲酰胺,在氩气氛围中35℃下搅拌至完全溶解后,加入0.50g三乙胺和3.36g(40mmol)环戊酮,氩气保护氛围中35℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=8:1,v/v)得到1.25g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.52g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中35℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中35℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.47g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.37g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中35℃下搅拌至完全溶解后,加入0.1g(1mmol)丙二酸,氩气保护氛围中35℃反应5h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,适量乙酸乙酯稀释,水洗三遍,浓缩有机相得0.41g目标化合物21。
实施例22.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000211
的制备
(1)100mL单口瓶中加入2.08g(10mmol)N-乙基-5-吗啉基吡咯-2-甲醛(通过N-乙基吡咯-2-甲醛和吗啉缩合得到)和40mL N,N-二甲基乙酰胺,在氩气氛围中26℃下搅拌至完全溶解后,加入0.50g三乙胺和3.92g(40mmol)环己酮,氩气保护氛围中26℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=10:1,v/v)得到1.52g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.57g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中26℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中26℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.66g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.40g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中26℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.13g(1mmol)丙二酸二甲酯,氩气保护氛围中26℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得到0.41g目标化合物22。
实施例23.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000212
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.35g(10mmol)N-丙基-5-吡咯烷基吡咯-3-甲醛(通过N-丙基吡咯-3-甲醛和四氢吡咯缩合得到)和40mL N,N-二甲基乙酰胺,在氩气氛围中34℃下搅拌至完全溶解后,加入0.39g吡啶和3.92g(40mmol)环己酮,氩气保护氛围中34℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=8:1,v/v)得到1.43g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.57g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中34℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中34℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.55g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.40g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中34℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.16g(1mmol)丙二酸二乙酯,氩气保护氛围中34℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得到0.41g目标化合物23。
实施例24.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000221
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.92g(10mmol)N-乙烯基-5-二乙胺基吡咯-3-甲醛(通过N-乙烯基吡咯-3-甲醛和二乙胺缩合得到)和40mL N,N-二甲基乙酰胺,在氩气氛围中27℃下搅拌至完全溶解后,加入0.42g哌啶和3.92g(40mmol)环己酮,氩气保护氛围中27℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=10:1,v/v)得到1.45g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.54g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中27℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中27℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.56g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.38g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中27℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.18g(1mmol)丙二酸二丙酯,氩气保护氛围中27℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得到0.39g目标化合物24。
实施例25.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000231
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.85g(10mmol)N-烯丙基苯并吡咯-2-甲醛和40mL无水乙醇,在氩气氛围中33℃下搅拌至完全溶解后,加入0.42g哌啶和3.92g(40mmol)环己酮,氩气保护氛围中33℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=4:1,v/v)得到1.42g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.53g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中33℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中33℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.55g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.38g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中33℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.18g(1mmol)丙二酸二烯丙酯,氩气保护氛围中33℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得到0.39g目标化合物25。
实施例26.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000232
的制备
(1)100mL单口瓶中加入1.85g(10mmol)N-烯丙基苯并吡咯-3-甲醛和40mL无水乙醇,在氩气氛围中28℃下搅拌至完全溶解后,加入0.42g哌啶和3.92g(40mmol)环己酮,氩气保护氛围中28℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=4:1,v/v)得到1.35g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.53g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中28℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中28℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.55g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.38g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中28℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.15g(1mmol)丙二酸二乙烯酯,氩气保护氛围中28℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得到0.36g目标化合物26。
实施例27.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000241
的制备
(1)100mL单口瓶中加入2.35g(10mmol)N-烯丙基咔唑-2-甲醛和40mL无水乙醇,在氩气氛围中29℃下搅拌至完全溶解后,加入0.42g哌啶和4.48g(40mmol)环庚酮,氩气保护氛围中29℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=8:1,v/v)得到1.75g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.66g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中29℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中29℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.66g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.44g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中29℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.08g(1mmol)异唑酮,氩气保护氛围中29℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.43g目标化合物27。
实施例28.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000242
的制备
(1)100mL单口瓶中加入2.81g(10mmol)N-乙氧羰甲基咔唑-2-甲醛(通过咔唑-2-甲醛和溴代乙酸乙酯缩合得到)和40mL无水乙醇,在氩气氛围中30℃下搅拌至完全溶解后,加入0.42g哌啶和4.48g(40mmol)环庚酮,氩气保护氛围中30℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=4:1,v/v)得到1.95g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.75g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中30℃下搅拌至完全溶解后,加入0.20g三乙胺和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中30℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.78g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.49g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中30℃下搅拌至完全溶解后,加入0.07g四氢吡咯和0.09g(1mmol)5-甲基异唑酮,氩气保护氛围中30℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.45g目标化合物28。
实施例29.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000251
的制备
(1)100mL单口瓶中加入2.53g(10mmol)N-羧甲基咔唑-3-甲醛(通过N-乙氧羰甲基咔唑-3-甲醛水解得到)和40mL无水乙醇,在氩气氛围中31℃下搅拌至完全溶解后,加入0.39g吡啶和4.48g(40mmol)环庚酮,氩气保护氛围中31℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=10:1,v/v)得到1.82g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.69g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中31℃下搅拌至完全溶解后,加入0.14g四氢吡咯和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中31℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.67g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.46g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL无水甲醇,在氩气氛围中31℃下搅拌至完全溶解后,加入0.08g氢氧化钠和0.15g(1mmol)2-二氰亚甲基-2,5-二氢噻吩,氩气保护氛围中31℃反应15h,TLC检测反应完全。将反应体系中加入适量的稀盐酸酸化,抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末得0.43g目标化合物29。
实施例30.
可光漂白可见光引发剂
Figure BDA0003675967190000252
的制备
(1)100mL单口瓶中加入2.37g(10mmol)N-丙基咔唑-3-甲醛和40mL无水乙醇,在氩气氛围中32℃下搅拌至完全溶解后,加入0.39g吡啶和4.48g(40mmol)环庚酮,氩气保护氛围中32℃反应10h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,浓缩滤液,硅胶柱层析(洗脱剂,PE:EA=4:1,v/v)得到1.67g单缩合中间产物。
(2)50mL单口瓶中加入0.66g(2mmol)单缩合中间产物和20mL无水乙醇,在氩气氛围中32℃下搅拌至完全溶解后,加入0.11g氢氧化钾和0.54g(4mmol)对苯二甲醛,氩气保护氛围中32℃反应1h,有大量红色固体析出,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.74g单缩合苯甲醛产物。
(3)50mL单口瓶中加入0.45g(1mmol)单缩合苯甲醛产物和20mL四氢呋喃,在氩气氛围中32℃下搅拌至完全溶解后,加入0.06g氢氧化钾和0.35g(1mmol)2,4,5,7-四硝基芴,氩气保护氛围中32℃反应1h,TLC检测反应完全。将反应体系抽滤,冷乙醇洗涤滤饼三次,烘干固体粉末,得到0.44g目标化合物30。
上述各实施例制备的可光漂白可见光引发剂在可见光照射下均可高效引发自由基单体聚合,且在光聚合过程中光固化体系褪色快,具有良好的光漂白性能。

Claims (7)

1.一类含苄叉酮结构的可光漂白可见光引发剂,其特征在于:所述可光漂白可见光引发剂具有如下结构式I或者结构式II所示的结构:
其中:
结构式II中,n为1、2、3或4;
R1为如下所示基团中的一种:
R2为如下所示基团中的一种:
其中R3、R4和R5为如下所示基团中的一种:
R6和R10为氧或硫;
R7为氢、甲基、乙基、丙基、乙烯基、烯丙基、乙氧羰甲基或羧甲基;
R8和R9为氧或丙二腈基;
R11为氢、甲基、乙基或苯基;
R12为氢、甲基、乙基、丙基、乙烯基或烯丙基
R13为氢、甲基、乙基或丙基;
R14为甲基、乙烯基或2-甲基乙烯基;
R15和R16为氢、甲基、乙基、丁基、2-乙基己基、烯丙基、乙氧羰甲基或羧甲基。
2.权利要求1所述的可光漂白可见光引发剂的制备方法,其特征在于:
非羟肟酯的可光漂白可见光引发剂的制备方法,包括如下步骤:
(1) 在惰性气体保护下,将芳甲醛化合物溶解在有机溶剂中,加入碱和过量的脂肪酮,反应至芳甲醛化合物反应完全,得到单缩合中间产物;
(2) 在惰性气体保护下,将步骤(1)所获得的单缩合中间产物溶解在有机溶剂中,加入碱和过量的对苯二甲醛,反应至单缩合中间产物反应完全,得到单缩合苯甲醛产物;
(3) 在惰性气体保护下,将步骤(2)所获得的单缩合苯甲醛产物溶解在有机溶剂中,加入碱和过量的多取代活泼亚甲基化合物,反应至单缩合苯甲醛反应完全,得到非羟肟酯的可光漂白可见光引发剂;
含羟肟酯的可光漂白可见光引发剂的制备方法,包括如下步骤:
(4) 在惰性气体保护下,将上述步骤(2)所获得的单缩合苯甲醛产物溶解在有机溶剂中,加入过量的乙酸钠和盐酸羟胺,反应至单缩合苯甲醛产物反应完全,得到羟肟化合物;
(5) 在惰性气体保护下,将步骤(4)所获得的羟肟化合物溶解在有机溶剂中,加入碱和过量的酰氯化合物,反应至羟肟化合物反应完全,得到含羟肟酯的可光漂白可见光引发剂;
所述的芳甲醛化合物为如下化合物中的一种:
所述的多取代活泼亚甲基化合物为如下化合物中的一种:
所述的脂肪酮为丙酮、环丁酮、环戊酮、环己酮或环庚酮;
所述的酰氯化合物为R14C(O)Cl,其中R14为如下所示基团中的一种:
3. 根据权利要求2所述的可光漂白可见光引发剂的制备方法,其特征在于:所述的有机溶剂为乙醇、甲醇、丙酮、四氢呋喃、乙腈、N, N-二甲基甲酰胺或N, N-二甲基乙酰胺。
4.根据权利要求2所述的可光漂白可见光引发剂的制备方法,其特征在于:所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、吡啶、三乙胺、哌啶或四氢吡咯。
5.权利要求1所述的可光漂白可见光引发剂在引发固化自由基光聚合体系中的应用,其特征在于:所述的自由基光聚合体系包括硫醇-烯烃类、丙烯酸酯类、苯乙烯类、乙烯基醚类自由基光聚合体系。
6.权利要求1所述的可光漂白可见光引发剂在制备无色树脂材料中的应用,其特征在于:所述的树脂材料包括聚氨酯、聚酯树脂、丙烯酸酯树脂、环氧树脂。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:无色的聚氨酯丙烯酸酯树脂薄膜的制备包括如下步骤:将100质量份的聚氨酯丙烯酸酯树脂和1-5质量份的所述的可光漂白可见光引发剂混合均匀后平铺于载玻片或玻璃板上,放置待溶剂挥发完后,置于氙灯光源下照射固化30-40min,得到无色的聚氨酯丙烯酸酯树脂薄膜。
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