[发明专利]含不同二苯甲酮片段支链数目的具有共轭结构的可见光引发剂

说明书

技术领域

本发明属于可见光引发剂领域，特别是含不同二苯甲酮片段支链数目的具有共轭结构的可见光引发剂。

背景技术

近年来长波长激光如Ar⁺(488nm,514nm),YAG(532nm)、He-Ne(633nm)在计算机直接制版、光固化、双光子光聚合以及高密度数字储存等领域的广泛应用，使得开发高效的可见光引发剂成为目前光信息研究的重要领域。其中一个方法是将紫外光引发剂通过化学键连接到可见光染料上，Koichi Kawamura发现了紫外光引发剂三氯代均三嗪连接到可见光菁染料上把吸收光谱扩展到500-600nm，题目是《合成与估价一个新的染料连接的双（三氯代甲基）-1,3,5-三嗪作为可见光光聚合引发剂》（Synthesis and evaluation as a visible-light polymerization photoinitiator of a new dye-linked bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine）,《Polymers for Advanced Technologies》（用于高技术的聚合），2004.15（6）,324-328。可见光光照下三氯代均三嗪与可见光菁染料发生光致电子转移产生自由基引发丙烯酸类单体聚合，然而这类化合物合成需要很多步骤，且引发效率不高，三氯代均三嗪光照往往产生氯气等有害气体，因此实际应用中收到很多限制。二苯甲酮是个已经商业化的紫外光引发剂，但其吸收波长短，大致在250～300nm之间，而在可见光区基本没有吸收。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术的不足，而提供一种合成方法简单，紫外吸收波段宽，在可见光区有吸收的含不同二苯甲酮片段支链数目的具有共轭结构的可见光引发剂，可与助引发剂三乙醇胺组成光敏系统用于溶液中丙烯酸类单体的可见光聚合，且聚合效率高。

本发明涉及的含不同二苯甲酮片段支链数目的具有共轭结构的可见光引发剂，其化学结构通式为：

上述结构式中官能团R为氢时，该可见光引发剂为4-苯乙烯基-4’-(4-苯甲酰基)-苯乙烯基三苯胺，其化学结构式为：

上述结构式中官能团R为4-乙烯二苯甲酮基时，该可见光引发剂为4-苯乙烯基-4’,4’’-二(4-苯甲酰基)苯乙烯基三苯胺，其化学结构式为：

可见光引发剂为4-苯乙烯基-4’-(4-苯甲酰基)-苯乙烯基三苯胺时，其合成步骤如下：

4-苯甲酰基苄基磷酸二乙酯与4-醛基-4’-苯乙烯基三苯胺（摩尔比为1.2:1）溶于这两种反应物总体积的100～500倍的四氢呋喃中，再加入甲醇钠(甲醇钠与4-苯甲酰基苄基磷酸二乙酯摩尔比为1.2:1)作为碱性催化剂，室温下反应24小时。减压除去四氢呋喃后用二氯甲烷萃取，收集有机层，并用无水硫酸钠干燥，减压除去溶剂。用苯和环己烷体积比1:1过柱分离得到4-苯乙烯基-4’-(4-苯甲酰基)-苯乙烯基三苯胺。

可见光引发剂为4-苯乙烯基-4’,4’’-二(4-苯甲酰基)苯乙烯基三苯胺时，其合成步骤如下：

将4-苯甲酰基苄基磷酸二乙酯和4,4’-二醛基-4’’-苯乙烯基三苯胺以摩尔比为2.1:1按照与4-苯乙烯基-4’-(4-苯甲酰基)-苯乙烯基三苯胺同样的反应条件和纯化步骤处理，得到4-苯乙烯基-4’,4’’-二(4-苯甲酰基)苯乙烯基三苯胺。

所述4-苯乙烯基-4′-(4-苯甲酰基)-苯乙烯基三苯胺和4-苯乙烯基-4’,4’’-二(4-苯甲酰基)苯乙烯基三苯胺合成中所用的碱性催化剂是氢化钠、甲醇钠或其混合物。

本发明的含不同二苯甲酮片段支链数目的具有共轭结构的可见光引发剂具有合成方法简单，紫外吸收波段宽，在可见光区有吸收，可作为可见光引发剂与助引发剂三乙醇胺组成光敏系统用于溶液中丙烯酸类单体的可见光聚合，且聚合效率高。

本发明的光引发剂作为以上用途时的用量(用质量百分比表示)、配制及使用方法如下：

引发剂：0.1wt%-10wt%

有机溶剂：30wt%-60wt%

丙烯酸类单体：20wt%-50wt%

助引发剂三乙醇胺：0.1wt%-5wt%

具体操作步骤如下：