[发明专利]十一至十五碳二元酸二(2,2,6,6－四甲基哌啶基)酯与用途

说明书

技术领域

本发明涉及一类受阻胺光稳定剂化合物，它们为十一或十二或十三或十四或十五碳二元酸二(2，2，6，6-四甲基哌啶基)酯，以及这类受阻胺类光稳定剂的用途。

背景技术

受阻胺光稳定剂(hindered amine light stabilizer，简称HALS)是具有空间位阻效应的哌啶衍生物类新型光稳定剂，于20世纪70年代日本首次开发出来。受阻胺光稳定剂具有捕获自由基、分解过氧化物的能力，稳定效果比紫外线吸收剂高2～4倍。由于其具有独特的、卓越的光防护性能，在国际上受到普遍重视，得到广泛开发和应用，成为世界上发展最快、增长速度最快的光稳定剂。结构通式为：

R＝H、取代烷基或取代烷氧基

A＝连接受阻哌啶基的辅助基团

由于辅助基团A和取代基团R有许多不同类型，由此产生了哌啶基数量和分子量不同的多种类型的受阻胺光稳定剂。HALS是自由基捕获剂的一种，其光稳定化性能超过了以往的其它任何一种光稳定剂，可以用作润滑油、塑料、合成纤维、涂料等通用的高效光稳定剂，而且对厚、薄制品都有很好的防护效果.应用于农膜更具有独特的优越性，它不但可以延长农膜的使用寿命，而且可以透过长波紫外线有利于作物的生长，因此深受人们关注。

以HALS的母体分子结构来划分，大致可分为三类：哌啶系衍生物、哌嗪系衍生物、咪唑烷酮系衍生物。而目前开发研究较多、市场需求量较大的是哌啶系和哌嗪系。HALS的作用机理十分复杂，目前国内外公认HALS可以通过捕获自由基、分解氢过氧化物、捕获重金属和猝灭单线态氧这几个方面机理的协同作用来达到光防护效果。癸二酸二(2，2，6，6-四甲基哌啶基)酯(Tinuvin-770)是众多受阻胺类光稳定剂中一个低分子量的典型产品。于70年代问世，由于其成本低和良好的光稳定性，广泛应用于聚丙烯等聚烯烃材料和涂料树脂等，可以防止光泽丧失，延长使用寿命，应用十分广泛。

与用溶剂精制-溶剂脱蜡-自土精制工艺生产的润滑油基础油相比，加氢裂化润滑油基础油(简称加氢基础油)其具有黏度指数高、残碳低、含氮、含硫低，热稳定性、低温流动性、对润滑油添加剂感受好等特点，并具有优良的控制油泥形成的能力，为进一步提高现代润滑油规格档次，尤其是调制高档内燃机油和优质工业用油提供了基本条件。但加氢基础油本身存在着光稳定性差的缺陷，因而限制了它的应用。具体说来就是在有氧存在时，受日光照射或紫外线辐射一段时间后出现颜色变深、浑浊、进而生成沉淀，严重影响润滑油的使用性能、后续油品的调和及基础油的出厂。选择合适的光稳定剂是改善加氢基础油光安定性的一种行之有效的方法。据报道，用伊朗、沙特等国家的加氢基础油调制的变压器油通过加入适当的光稳定剂，在不影响表面张力、保持低温溶解性较好的情况下，使光稳定性达到了与溶剂精制变压器油产品相当的水平

长链二元酸是利用微生物发酵高碳数正构烷烃而得到的代谢产物，该产品及其衍生物是制造耐寒性增塑剂、高级润滑剂、尼龙纤维、工程塑料、树脂、涂料、农药、医药及香料等的重要原料或中间体，是一种极为重要的精细化工产品。由于长链二元酸自然界中不存在，所以只能采用人工合成方法来制取，其工业生产方法有两种，即有机合成法和微生物发酵法。而工业价值较大、较有发展前途的长链二元酸生产方法是微生物发酵法。20世纪80年代之前长链二元酸主要以化学合成法为主，生产过程复杂，生产成本较高，使其应用受到了限制。90年代初我国利用微生物发酵法生产长链二元酸，大大降低了成本、提高了产量。微生物发酵法合成的原料主要是石油中的液蜡，随着微生物发酵法的推广，长链二元酸价格趋于合理。

发明内容

本发明目的在于，分别利用(市售)工业上石蜡油微生物发酵法生产的十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸或十五碳二元酸为原料，首先合成十一至十五碳二元酸二酯，再进行酯交换反应生成最终产物，酯交换反应的催化剂选用活性较高且易于制备和分离并适合工业上使用的甲醇钠或乙醇钠或氨基钠，涉及的反应条件温和，工艺简单，易于实现工业化。本发明具有很好的光防护性能，可替代现有产品Tinuvin770癸二酸二(2，2，6，6-四甲基哌啶基)酯，用作润滑油、塑料、合成纤维或涂料等通用的高效光稳定剂，明显改善光稳定性能。

本发明所述的十一至十五碳二元酸二(2，2，6，6-四甲基哌啶基)酯，结构式(I)所示：

其中n＝11或12或13或14或15。

所述的十一至十五碳二元酸二(2，2，6，6-四甲基哌啶基)酯的制备方法，按下列步骤进行：