[发明专利]具有荧光增白性质的1,8-萘酰亚胺衍生物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种具有荧光增白性质的1,8-萘酰亚胺衍生物及其制备方法。

技术背景

1,8-萘酰亚胺的结构具有以下特点：(1) 共平面性；(2) 具有较大的π共轭体系。在萘环上引入不同的基团可极大地改变1,8-萘酰亚胺的荧光性能，这是由于给电子基团与酰亚胺结构形成了强烈的“推-拉电子”的结构，使得其中的电子极易发生跃迁，从而产生荧光。这一机理可作为实现1,8-萘酰亚胺及其衍生物多功能性的基础。此外，1,8-萘酰亚胺结构具有很多反应点，可在萘酰亚胺端及萘环进行修饰，从而得到各种1,8-萘酰亚胺衍生物。

1,8-萘酰亚胺衍生物具有较强的荧光量子产率，并且由于其对近紫外光的较强吸收以及落在可见区范围的荧光波长，使其具备了用作荧光增白剂的巨大潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有荧光增白性质的1,8-萘酰亚胺衍生物及其制备方法，此化合物结构单一，不存在异构体，产品容易提纯；合成方法简单，副反应少，产率较高，原料易得，成本低，有利于工业化生产。

一种具有荧光增白性质的1,8-萘酰亚胺衍生物，所述的1,8-萘酰亚胺衍生物为：N-正戊基-4-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯基-1,8-萘酰亚胺，其结构式如下所示：

。

一种制备如上所述的具有荧光增白性质的1,8-萘酰亚胺衍生物的方法，包括以下步骤：

(1) 正戊胺与4-溴-1,8-萘二甲酸酐反应生成N-正戊基-4-溴-1,8-萘酰亚胺；

(2) N-正戊基-4-溴-1,8-萘酰亚胺与2,6-二叔丁基苯酚在无水K₂CO₃的条件下进行反应，生成N-正戊基-4-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯基-1,8-萘酰亚胺。

合成路线如下所示：

；

上述化合物1为4-溴-1,8-萘二甲酸酐、2为N-正戊基-4-溴-1,8-萘酰亚胺、3为N-正戊基-4-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯基-1,8-萘酰亚胺。

一种制备如上所述的具有荧光增白性质的1,8-萘酰亚胺衍生物的方法，具体步骤如下：

(1) N-正戊基-4-溴-1,8-萘酰亚胺的合成：在圆底烧瓶中加入4-溴-1,8-萘二甲酸酐、冰醋酸、正戊胺，于80~130℃反应1~6个小时；冷却到室温后，将反应液倒入水中，先用CH₂Cl₂萃取2~3次，合并萃取液；再用水洗涤2~3次，之后用饱和Na₂CO₃溶液洗涤，最后用水洗至中性，无水CaCl₂干燥，旋蒸得粗产物，最后用柱色谱分离纯化，得到白色固体；

(2) N-正戊基-4-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯基-1,8-萘酰亚胺的合成：在N₂保护下，向圆底烧瓶中加入N-正戊基-4-溴-1,8-萘酰亚胺、2,6-二叔丁基苯酚、 K₂CO₃、N-甲基吡咯烷酮，于80~120℃反应4~8个小时；冷却到室温，将反应液倒入到1.0 mol/L HCl溶液中，待析出沉淀后，抽滤，将滤饼水洗至中性，烘干，柱色谱分离纯化，得到黄绿色固体。

步骤(1)中所述的柱层析所用的洗脱液为石油醚/二氯甲烷，比例为4∶1；步骤(2) 中所述的柱层析所用的洗脱液为石油醚/二氯甲烷，比例为5∶1。

一种如上所述的具有荧光增白性质的1,8-萘酰亚胺衍生物的应用，用于制备荧光增白剂。

本发明的有益效果在于：

（1）N-正戊基-4-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯基-1,8-萘酰亚胺的紫外可见吸收光谱和荧光光谱实验结果表明，本发明合成的N-正戊基-4-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯基-1,8-萘酰亚胺对近紫外光有较强吸，荧光波长落在可见区范围内以及具有很高的量子产率，表现出了很好的荧光增白的特性；

（2）经本发明方法制备的化合物结构单一，不存在异构体，产品容易提纯；合成方法简单，副反应少，产率较高，原料易得，成本低，有利于工业化生产。

附图说明