苯并三唑类光稳定剂合成研究

摘要

2-(2-羟基苯基)-2H-苯并三唑类光稳定剂(BZT)是一类重要的有机合成材料添加剂，2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑(UV—P)是该类产品有代表性的一种产品。目前普遍采用的锌粉还原法由于工艺复杂且存在环境污染的不足，开发清洁高效的合成方法具有很好的工业化价值。 本文研究了两步还原法合成UV—P的合成工艺，通过对多种还原剂的比较，确定了用水合肼和保险粉还原制备UV—P的工艺路线。先用水合肼还原偶氮染料得到中间体氮氧化物，染料几乎完全转化成了中间体氮氧化物。然后用保险粉还原中间体氮氧化物为最终产品，优化了还原工艺。得到的适宜的工艺条件：氮氧化物、溶剂、保险粉、氢氧化钠的物质的量比为1:34.4:1.6:5，氢氧化钠溶液的浓度为18％，反应温度为81℃，反应时间为1h，UV—P的收率为92～93％。采用IR和MS表征方法，对UV—P以及中间体产物偶氮染料和氮氧化物进行了结构定性。 探索合成了新型苯并三唑光稳定剂2-[2-羟基-3-叔丁基-5-(3-丙酸甲酯基)苯基]-2H-苯并二唑(UV—MBHPP)，并对合成的UV—MBHPP、偶氮染料和中间体氮氧化物进行了IR和MS表征。 本文还探讨苯并三唑类光稳定剂的反应机理，并结合UV—P的各步反应进行了验证。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1.1苯并三唑类光稳定剂的结构性质

1.1.1结构

1.1.2物化性质

1.2 BZT的应用

1.2.1合成材料

1.2.2化妆品

1.2.3采光材料

1.3 BZT的合成工艺进展

1.3.1一步还原法

1.3.2二步还原法

1.3.3还原工艺路线的选择

1.4本文研究意义及路线选择

1.4.1研究意义

1.4.2主要内容

第二章实验与分析

2.1原料与试剂规格

2.2实验装置

2.3产物的定量及定性分析方法

2.3.1产品的定量测定

2.3.2收率的计算方法

2.3.3产品的定性分析

第三章UV-P的合成

3.1 UV-P的合成原理

3.1.1 UV-P偶氮染料的合成

3.1.2偶氮染料的还原闭环原理

3.2实验操作步骤

3.2.1重氮化

3.2.2偶合反应

3.2.3一步还原

3.2.4二步还原

3.3 UV-P还原工艺条件优化

3.3.1溶剂的影响

3.3.2氢氧化钠加入量的影响

3.3.3氢氧化钠浓度的影响

3.3.4还原剂用量的影响

3.3.5温度对还原反应的影响

3.3.6时间对还原反应的影响

3.3.7最优工艺条件下的重复实验

3.3.8产品的分离提纯

3.5锌粉法与水合肼-保险粉法比较

3.6合成产物表征分析

3.6.1分析的样品来源

3.6.2产物熔点测定

3.6.3红外光谱谱图分析

3.6.4质谱谱图分析

第四章UV-MBHPP的合成

4.1 UV-MBHPP的合成原理

4.1.1 UV-MBHPP偶氮染料的合成

4.1.2 UV-MBHPP偶氮染料的还原闭环

4.2 UV-MBHPP的合成操作步骤

4.2.1重氮化

4.2.2偶合反应

4.2.3还原环化

4.2.4酯化

4.3合成产物表征分析

4.3.1分析的样品来源

4.3.2产物熔点测定

4.3.3红外光谱谱图分析

4.3.4质谱谱图分析

第五章反应机理探讨

5.1重氮化

5.1.1胺与亚硝酸的重氮化

5.1.2芳基重氮盐的反应

5.2影响重氮化反应的主要因素

5.2.1酸的用量

5.2.2无机酸的性质

5.2.3无机酸浓度

5.2.4芳胺的碱性

5.2.5温度

5.3还原环化

5.4 UV-P合成机理研究

5.4.1邻硝基苯胺重氮化

5.4.2重氮偶合

5.4.3还原环化

5.4.4机理的论证

第六章结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢