[发明专利]一种新型SBQ感光剂的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于一种高分子材料的合成方法，具体是一种SBQ感光剂4-[2-(4-甲酰基苯基)乙烯基]吡啶的合成方法。

背景技术

SBQ感光胶是依靠单线态的光环加成反应使PVA发生交联，所以不见光时具有很强的稳定性，没有任何暗反应，其在印刷行业和光致抗蚀剂方面正在得到广泛的应用。SBQ感光胶分耐溶剂型和耐水型两大类。耐溶剂感光胶适用于溶剂型油墨，如阻焊油墨、浮雕油墨、植绒油墨、速溶性油墨、发泡油墨等，主要用于PCB、电路版、仪表、广告招牌、各种商标、陶瓷贴花纸、塑料、玻璃、搪瓷、金属制品网印等。耐水型感光胶适用于印染、陶瓷墙地砖印彩、织物、印花、T恤衫彩色网点印刷，可以印制高感度品、高解像力、表面平滑性好的纺织品、毛巾、纸张画面等。

众多研究人员正是用自己研究开发出来的SBQ感光剂，配以不同的助剂合成出了性能各异的SBQ感光胶。众多专利与文献中，研究者的研究大都侧重于助剂，并未对SBQ感光剂的合成予以详述，而天津大学庄俊鹏博士分别采用了以乙酸酐作为强碱的酸、碱催化方法合成了SBQ感光剂，酸催化法中，先在乙酸酐中脱水合成4-[2-(4-甲酰基苯基)乙烯基]吡啶，提纯后再与硫酸二甲酯反应进行甲基化而得到产品。碱催化法中，先甲基化再与对苯二甲醛反应。由于要保留一个甲酰基，如果使用强无机碱，如NaOH或KOH，则要保留的甲酰基将被破坏，所以庄俊鹏采用有机碱六氢吡啶作为催化剂，在醇类溶剂中完成碱催化缩合反应。

单体按照上述方案合成过程中必须面对的一个问题是：如何更好的控制反应，仅使对苯二甲醛上的一个醛基发生反应，而保留另外一个。为了减少双缩合产物的产生，则必然要求对苯二甲醛大大过量。尽管使用过量的对苯二甲醛，仍避免不了双缩合产物的产生，并造成过量的原料与最终产品的分离和回收的问题。

对于酸催化法来说，在乙酸酐中脱水缩合制备产品将产生许多有色的缩合杂质，与产品不好分离；为除去过量的对苯二甲醛要使用大量的稀盐酸溶解产品，使对苯二甲醛沉淀，并用苯萃取水相中的对苯二甲醛，这种做法不利于对苯二甲醛的回收；在碱中和过程中，生成的产品和许多有色杂质一同析出，呈胶状，过滤非常困难，产品很难干燥，同时也产生许多废水；除此之外，酸催化反应为两步，增加了反应中的损失。

对于碱催化法来说，由于是一步反应，相对于酸催化法来说反应大大减化，但是在处理大大过量的原料对苯二甲醛时，必须使用大量乙醇和丙酮来沉淀产品，所以对过量对苯二甲醛的回收也很困难。此制备SBQ感光剂的方法在实验室中制备少量的产品还是可行的，但其并不适用工业化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种SBQ感光剂4-[2-(4-甲酰基苯基)乙烯基]吡啶的合成方法，首先采用NBS(N-N-溴代丁二酰亚胺)作为溴化试剂溴化4-甲基吡啶，再将得到的溴化产物与Ph₃P反应合成了Wittig试剂，并用此亲核试剂与对苯二甲醛反应合成了SBQ感光剂4-[2-(4-甲酰基苯基)乙烯基]吡啶，提纯时使用盐酸水溶液洗涤过量的对苯二甲醛、未反应的Wittig试剂及反应的副产物，有效避免了使用乙酸酐这种剧毒性物质。

本发明的技术方案如下：

一种SBQ感光剂4-[2-(4-甲酰基苯基)乙烯基]吡啶的合成方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、4-溴甲基吡啶的合成

在反应容器中加入N-溴代丁二酰亚胺，4-甲基吡啶，及四氯化碳溶剂，搅拌，反应温度为50-90℃，冷凝回流时间为4-10小时；过滤，滤液用水洗涤，分出有机层，减压蒸馏，得到棕红色油状液体，真空干燥得4-溴甲基吡啶；4-甲基吡啶与N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比1∶0.7-1.3；

(2)、Wittig试剂的合成

在反应容器中加入三苯基膦，4-溴甲基吡啶，及甲醇溶剂，搅拌，反应温度为60-80℃，冷凝回流，反应时间为3-6小时；减压除去甲醇，得产物Wittig试剂；三苯基膦与4-溴甲基吡啶的摩尔比例为1∶0.8-1.2；

(3)、4-[2-(4-甲酰基苯基)乙烯基]吡啶的合成

N₂保护下，在反应容器中加入NaOH水溶液，Wittig试剂对苯二甲醛，构成碱性体系，搅拌，20-30℃下回流8-15小时；加入盐酸水溶液，洗涤过量的对苯二甲醛、未反应的Wittig试剂及反应的副产物，过滤，得酒红色溶液，减压蒸馏，除去盐酸水溶液，干燥得砖红色固体即4-[2-(4-甲酰基苯基)乙烯基]吡啶；对苯二甲醛与Wittig试剂的摩尔比为1.2～2∶1。