[发明专利]一种低迁移咔唑基酰基膦光引发剂及其合成方法

说明书

本发明公开了一种低迁移咔唑基酰基膦光引发剂及其合成方法。该光引发剂的结构如下式[Ⅰ]所示。该方法利用Vilsmeier甲酰化在N‑取代咔唑分子内引入醛基，卤代后在乙酸乙酯中和二苯基膦氧发生亲核加成直接过滤即可得到中间产物，最后进行氧化，可以高产率地得到光引发剂。本发明公开的光引发剂具有引发效率高，迁移性低等优点，适合UV‑LED光源，具有良好的工业应用价值。

技术领域

本发明属于UV-LED光固化领域，具体涉及一种低迁移咔唑基酰基膦光引发剂及其合成方法。

背景技术

大部分光引发剂只有在合适的波长范围内才会有较高的引发效率，而传统用于光固化领域的高压汞灯发射光谱分布分散，部分波长不能使光引发剂引发，因此利用效率较低。并且高压汞灯具有高功耗、发热量大、汞污染等缺点，不符合环保和绿色经济。因此，发射光谱集中、发光效率高、能耗低的UV-LED光源取代高压汞灯是行业发展未来的方向。酰基膦类型的光引发剂可以很好地用于UV-LED光源，但市售的酰基膦光引发剂(如“TPO”)却有较高的迁移性，这会限制酰基膦光引发剂在牙科、食品等方面的使用。而在分子中引入咔唑基作为发色团，通常情况下，不仅将为分子带来合适波长的吸收峰而且会有较高的摩尔消光系数，从而获得较高的吸光度。最终，可以得到较高的引发效率。除此之外在分子里引入咔唑基将大大提高光引发剂的分子量，对于降低迁移性会有很大帮助。

现有部分合成酰基磷化合物的方法例如：CN 102863559 A是先将芳环乙酰化，引入乙酰基后再发生卤仿反应将乙酰基转化为羧基，再用二氯亚砜将羧基转化成酰氯基最后再与二苯基丁氧基膦发生Arbuzov反应生成酰基膦。步骤复杂。乙酰化、酰氯化的步骤条件要求严格无水较为苛刻；卤仿反应和Arbuzov反应会附带生成大量有害的卤代物，污染严重且原子利用率低。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种低迁移咔唑基酰基膦光引发剂及其合成方法。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供的低迁移咔唑基酰基膦光引发剂，其结构如下式[Ⅰ]所示：

其中，R₁选自碳原子数为1-18的烷基、苄基、对甲氧基苄基中的一种；R₂选自氢、氯、溴中的一种。

本发明提供的低迁移咔唑基酰基膦光引发剂，该化合物的结构式为如下中的一种：

本发明提供的低迁移咔唑基酰基膦光引发剂的合成方法，当R₂选自氢时，反应方程式如下所示：

本发明提供的低迁移咔唑基酰基膦光引发剂的合成方法，包括如下步骤：

(1)往溶剂中加入化合物[Ⅱ]、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)及三氯氧磷，发生Vilsmeier甲酰化反应，生成如结构式[Ⅲ]所示的N-取代基咔唑甲醛；

(2)在乙酸乙酯作溶剂的条件下，如结构式[Ⅲ]所示的N-取代基咔唑甲醛与二苯基膦氧进行反应生成化合物[Ⅴ]；

(3)用氧化剂将化合物[Ⅴ]氧化生成式[Ⅰ]所示光引发剂。

进一步地，步骤(1)所述溶剂为1,2-二氯乙烷、氯苯中的一种；所述化合物[Ⅱ]与N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:1.0-1.1；

进一步地，步骤(1)所述化合物[Ⅱ]与三氯氧磷的摩尔比为1:1.0-1.1

进一步地，步骤(1)所述化合物[Ⅱ]与溶剂的摩尔体积比为0.59-0.6mol/L；