苯并三唑类紫外线吸收剂的清洁化制备工艺研究

【摘要】：目前工业生产苯并三唑类紫外吸收剂存在工艺复杂,环境污染严重,产品质量不高等问题,本文以邻硝基苯胺、对甲酚、2,,4-二叔丁基苯酚、间苯二酚、3-氨基酚为原料,经重氮化、乳液偶合及清洁还原反应制备得到2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑(UV-P)、2-(2,-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑(UV-320)、2-(2’,4’-二羟基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-4’-氨基苯基)苯并三唑,制备工艺清洁高效,探讨了主要反应的机理,通过1HNMR、MS和IR对所得四种苯并三唑类紫外吸收剂进行了结构表征并进行了紫外性能检测。 采用十二烷基苯磺酸钠乳液偶合工艺制备2-硝基-(2’-羟基-5’-甲基苯基)偶氮苯、2-硝基-(2’,4’-二羟基苯基)偶氮苯及2-硝基-(2’-羟基-4'-氨基苯基)偶氮苯,采用乙醇-水偶合工艺制备2-硝基-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)偶氮苯。n(邻硝基苯胺)：n(酚)=1：1,保持0-5℃,其中制备2-硝基-(2’-羟基-5’-甲基苯基)偶氮苯和2-硝基-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)偶氮苯时pH7-9,收率分别为95%以上和82%以上,纯度96%以上；制备2-硝基-(2’,4’-二羟基苯基)偶氮苯及2-硝基-(2’-羟基-4’-氨基苯基)偶氮苯时pH值小于1,收率92%以上,纯度分别为95%以上和80%以上。偶合废水循环套用三次后,偶氮中间体收率和纯度无明显变化,套用3-5次后,经浓缩回收硫酸钠后可继续套用。 采用葡萄糖-锌粉两步还原法制备UV-P、2-(2’-羟基-4,-氨基苯基)苯并三唑和UV-320。n(NaOH):n(葡萄糖)：n(偶氮中间体)=2.5：1.2：1,55～60℃；碱性锌粉还原时,n(NaOH):n(氮氧中间体)：n(锌粉)=1.8：1：1.2,收率87%以上,纯度96%以上。其中制备UV-320时需加乙醇助溶。在碱性水溶液中用二氧化硫脲还原制备2-(2’,4’-二羟基苯基)苯并三唑,分批投料加热至80℃,收率84%以上,纯度97%以上。 催化加氢制备产品时,1%Pd/C作为催化剂,氢气压力2.5MPa,55～65℃,搅拌转速350-400r/min,反应9h,UV-P、UV-320和2-(2’-羟基-4'-氨基苯基)苯并三唑的收率分别为84%以上、77%以上和64%以上,纯度98%以上；制备2-(2’,4’-二羟基苯基)苯并三唑时需要对羟基进行保护,加氢还原后进行碱性水解反应脱保护,产品收率70%以上,纯度98%以上。加氢催化剂循环利用两次后对产品收率和纯度基本无影响,实验中没有催化剂活性降低的证据,催化剂可继续循环利用。 【关键词】：苯并三唑 十二烷基苯磺酸钠 葡萄糖 锌粉 二氧化硫脲 催化加氢
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ424.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-21
• 1.1 邻羟基苯并三唑类紫外吸收剂简介10-11
• 1.1.1 邻羟基苯并三唑类紫外吸收剂概述10
• 1.1.2 光稳定机理概述10-11
• 1.2 应用前景11-14
• 1.2.1 邻羟基苯并三唑类紫外吸收剂用途11-12
• 1.2.2 市场前景12-13
• 1.2.3 发展趋势13-14
• 1.3 邻羟基苯并三唑类紫外吸收剂的合成方法研究进展14-19
• 1.3.1 芳胺的重氮化反应15
• 1.3.2 偶合工艺研究进展15-16
• 1.3.3 还原工艺研究进展16-19
• 1.4 本课题研究目的及意义19
• 1.5 本课题研究内容与实验方案19-21
• 1.5.1 研究内容19-20
• 1.5.2 实验方案20-21
• 2 重氮化与偶合工艺21-30
• 2.1 实验药品及仪器21-22
• 2.2 分析方法22
• 2.3 重氮化工艺22
• 2.4 乳液偶合工艺研究22-26
• 2.4.1 实验操作22-23
• 2.4.2 影响因素讨论23-25
• 2.4.3 偶合废水的循环套用25-26
• 2.5 乙醇-水偶合工艺26-27
• 2.5.1 实验操作26
• 2.5.2 影响因素讨论26-27
• 2.6 反应机理探讨27-28
• 2.7 本章小结28-30
• 3 还原工艺30-49
• 3.1 实验药品及仪器30-31
• 3.2 分析与提纯方法31
• 3.2.1 分析方法31
• 3.2.2 提纯方法31
• 3.3 葡萄糖-锌粉两步还原法31-37
• 3.3.1 实验操作31-32
• 3.3.2 影响因素讨论32-37
• 3.4 二氧化硫脲还原工艺37-38
• 3.4.1 实验操作37
• 3.4.2 影响因素讨论37-38
• 3.5 Pd/C催化加氢还原38-45
• 3.5.1 实验操作39-40
• 3.5.2 影响因素讨论40-45
• 3.6 反应机理探讨45-47
• 3.6.1 葡萄糖-锌粉还原反应机理45-46
• 3.6.2 二氧化硫脲还原机理46
• 3.6.3 加氢还原反应机理46-47
• 3.7 本章小结47-49
• 4 结构表征与性能分析49-61
• 4.1 结构表征49-59
• 4.1.1 ~1H核磁谱图表征49-54
• 4.1.2 质谱表征54-56
• 4.1.3 红外谱图表征56-59
• 4.2 性能分析59-60
• 4.2.1 紫外吸收性能分析59-60
• 4.3 本章小结60-61
• 5 结论61-63
• 5.1 研究结论61-62
• 5.2 本文创新点62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-67

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

三羟基-4’-磺基偶氮苯与锑显色反应及其应用    张云

三羟基-4′-磺基偶氮苯光度法测定钒    吕广顺,马学军

新试剂三羟基-4’—磺基偶氮苯的合成及铋的测定    姜玉珍

铋-2,3,4-三羟基-4′-磺基-偶氮苯配合物吸附波的研究    

铋－2，3，4－三羟基－4′－磺基－偶氮苯配合物吸附波的研究    徐茂田，汪振辉，周漱萍

钼与三羟基-4’-磺基偶氮苯和CTMAB显色体系的应用    余建平,曾垂富

(4-邻羟基苯基三氮烯)偶氮苯与镉显色反应的研究    刘瑜;黎心懿;张华山;曾云鹗;

偶氮苯取代吡唑啉衍生物的制备及其电子光谱研究    金明,卢然,揣晓荭,张忆华,赵英英

聚甲基丙烯酸-对-甲氧基偶氮苯氧己基酯的液晶及光响应行为    张海潮,潘才元

1-偶氮苯-3-(5-氰基-2-吡啶)三氮烯的合成及其与铜的显色反应    孙润香,郑云法,张春牛,顾勇冰

一种偶氮苯类液晶光控取向膜前驱体的合成    苗宗成;张永明;金召奎;王冬;杨槐;

偶氮苯共聚物的复合囊泡及其光诱导行为研究    王莹莹;臧明辉;林绍梁;贺小华;林嘉平;

偶氮苯类人工受体的设计及合成    赵小菁;刘宝全;王剑锋;张丽影;范圣第;

偶氮苯聚电解质静电组装膜的表面响应性能研究    王国杰;姜武辉;何亚宁;王晓工;宋延林;江雷;

新型聚丙烯酸酯的制备与非线性光学性能    方敏;徐洪耀;周月明;

新型偶氮苯类的超支化大分子的合成    曹元;罗琛;王跃川;

二价钐配合物与偶氮苯的反应    袁福根;刘秀娟;张勇;

含偶氮苯结构聚合物的可控自由基聚合合成及其性能研究    朱健;黄桂贤;邢民英;项怡;常诚;薛小强;朱秀林;

含偶氮苯类配体的金属锌配位聚合物的合成与表征    郭金双;郭国聪;

席夫碱的合成及热色性研究Ⅱ:对氨基偶氮苯席夫碱    朱传方;徐汉红;杨尚君;

羟基负离子形成原理及其性能优势    施边

光作能源起吊“纳米重物”    冀平

用光线控制分子剪刀    浙 生

我省多羟基抗生素多残留快速分离检测技术达到国际水平    王伯玱

圣象羟基负离子功能型地板问世    本报记者 史晓陵

过氧化氢增氧消毒效果凸显    姜礼燔 叶梁君

欧盟有关生态纺织品的法规及标准    上海纺织职工大学 陈荣圻

DL-羟基蛋氨酸    

月球表面存在水分子或羟基物质    刘霞

核黄素的新功效    吴文生

以苯并三唑为主的多种含氮杂环构筑共轭聚合物及其光电性能研究    张连杰

偶氮苯光学材料研制及其三阶非线性光学性能研究    黄燕萍

激光诱导偶氮苯异构化反应的动力学模拟    袁帅

新型光响应侧链液晶聚合物及聚合物网络的合成与性能研究    李新娟

侧链型手性偶氮液晶聚合物的合成及其光响应    郑志

含光致变色结构的金属化合物与大环化合物的合成及性质研究    尹军

基于偶氮苯基团的光致变色凝胶及其自组装性质研究    周义锋

Ⅰ.基于包结络合作用的光控可逆自组装 Ⅱ.微波促进下芳基卤代物与亚磺酸钠反应研究    邹炯

双炔单体的固态聚合和聚双炔组装体的性质研究    游娴

卟啉、偶氮苯与蒽衍生物的界面组装：超分子手性与光电、离子响应特性    张轶群

苯并三唑类紫外线吸收剂的清洁化制备工艺研究    靳垒

苯并三唑对两种海洋生物的毒理学初步研究    何唐天

苯并三唑对黄斑蓝子鱼免疫毒性的研究    刘仕博

两种苯并三唑衍生物的酰化及开环反应研究    钟志芸

含苯并三唑基团单体的RAFT聚合及功能性聚合物的合成    孙斌

苯并三唑与5-甲基苯并三唑对水生态生物的毒性研究    王华瑶

α-糖基硫醇的制备和酰基苯并三唑的硒酰化反应研究    蒋俊燕

4-二甲胺基偶氮苯和维生素B_（12）的表面增强拉曼散射光谱    张振龙

表面增强拉曼散射在研究几种偶氮染料分子吸附特性中的应用    蒋建伟

含偶氮苯类光学活性侧基短梗霉多糖的合成及其光致变色性能的研究    王长青