苯并三唑类紫外吸收剂的合成工艺研究

摘要

本论文研究了以硝基苯胺为原料，经重氮化、偶合、葡萄糖还原及锌粉还原四步反应合成了苯并三唑类紫外吸收剂UV-P(2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑)、UV-329(2-(2'-羟基-5'-特辛基苯基)苯并三唑)及UV-326(2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯-苯并三唑)的方法，详细研究了其工艺条件。并通过1H NMR、MS和IR等对各种产物及其中间体进行了表征，探讨了反应机理。
　　 在十二烷基苯磺酸钠的水体系中进行偶合反应合成了UV-P偶氮中间体(2-硝基-2'-羟基-5'-甲基偶氮苯)和UV-326偶氮中间体(2-硝基4-氯-2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基偶氮苯)；由于对特辛基酚的水溶性降低，因此选择乙醇为偶合介质，合成了UV-329偶氮中间体(2-硝基-2'-羟基-5'-特辛基偶氮苯)。并对各步反应的影响因素分别进行了讨论，得出了各偶氮中间体的最佳反应条件，提高了收率和纯度。UV-P偶氮中间体的最佳工艺条件为：n(邻硝基苯胺)：n(对甲基苯酚)：n(H2SO4)=1∶1∶2.25，偶合反应温度为0-5℃、pH为7-9，产品收率达到95％以上，纯度达到97％以上；UV-329偶氮中间体的最佳工艺条件为：n(邻硝基苯胺)：n(对特辛基苯酚)：n(H2SO4)=1∶0.98∶2.25，偶合反应温度为0-5℃、pH为7-9，收率可达96％以上，纯度达到98％以上；UV-326偶氮中间体的最佳工艺条件为：n(对氯邻硝基苯胺)：n(2-叔丁基对甲酚)：n(H2SO4)=1∶0.98∶2.25，偶合反应温度10-15℃、pH为7-9，收率达到91％以上，纯度达到98％以上。
　　 采用葡萄糖-锌粉还原法将UV-P偶氮中间体、UV-329偶氮中间体及UV-326偶氮中间体还原为目标产品，并对各步反应的影响因素分别进行了讨论，得出了各产品的最佳反应条件：n(偶氮中间体)：n(葡萄糖)：n(锌粉)=1∶1.15∶1.15，葡萄糖还原时乙醇用量10mL，锌粉还原时溶剂为氯苯和乙醇的混合溶剂，硫酸0.06mol(14％)。还原UV-P偶氮中间体时，需用20％NaOH溶液10g，得到产品的收率达96％以上，纯度达98％以上，并进行了放大实验，效果很好；还原UV-329偶氮中间体时，需用20％NaOH溶液30g，得到产品的收率达94％以上，纯度达95％以上；还原UV-326偶氮中间体时，需用10％NaOH溶液20g，得到产品的收率达到90％以上，纯度达98％以上。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1苯并三唑类紫外吸收剂的简介

1.2苯并三唑类紫外吸收剂的应用机理

1.3苯并三唑类紫外吸收剂的应用与市场前景

1.3.1苯并三唑类紫外吸收剂的应用

1.3.2苯并三唑类紫外吸收剂的市场前景

1.4苯并三唑类紫外吸收剂的合成研究进展

1.4.1重氮、偶合反应

1.4.2还原反应

1.5本课题的研究目的及意义

1.6本课题的研究内容

2重氮、偶合反应

2.1概述

2.2实验试剂及实验仪器

2.3反应式

2.4 UV-P偶氮中间体的合成

2.4.1实验操作

2.4.2结果与讨论

2.4.3反应影响因素的进一步优化

2.4.4优化实验及放大实验

2.4.5产品结构表征

2.5 UV-329偶氮中间体的合成

2.5.1实验操作

2.5.2结果与讨论

2.5.3优化条件下的实验

2.5.4产品结构表征

2.6 UV-326偶氮中间体的合成

2.6.1实验操作

2.6.2结果与讨论

2.6.3优化条件下的实验

2.6.4产品结构表征

2.7本章小结

3葡萄糖-锌粉还原反应

3.1概述

3.2实验试剂及实验仪器

3.3反应式

3.4 UV-P的合成

3.4.1实验操作

3.4.2结果与讨论

3.4.3反应影响因素的进一步优化

3.4.4优化实验及放大实验

3.4.5产品结构表征

3.5 UV-329的合成

3.5.1实验操作

3.5.2结果与讨论

3.5.3优化条件下的实验

3.5.4产品结构表征

3.6 UV-326的合成

3.6.1实验操作

3.6.2结果与讨论

3.6.3优化条件下的实验

3.6.4产品结构表征

3.7本章小结

4反应机理探讨

4.1重氮化反应机理

4.2偶合反应机理

4.3葡萄糖-锌粉还原反应机理

5结论

致谢

参考文献