專利名稱：陽離子光引發(fā)劑羥基烷氧取代基二苯基碘鎓鹽及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及陽離子聚合中的引發(fā)劑的制備，合成了一系列烷氧取代基上帶有羥基的二苯基碘鎓鹽，屬于有機合成及陽離子聚合技術領域。
背景技術：
紫外光固化(UV固化)具有速度快、能耗低、無環(huán)境污染、涂層性能優(yōu)異等特點。最早的UV固化以自由基機理為研究基礎，陽離子固化是70年代末才發(fā)展起來的，與自由基固化相比，陽離子固化體系具有以下優(yōu)點①不被氧氣阻聚；②陽離子開環(huán)聚合時體積收縮小，所形成的涂層附著力更強；③固化反應不易終止，適用于厚膜和色漆的光固化。
二芳基碘鎓鹽(A)和三芳基硫鎓鹽(B)作為一種常用的陽離子光引發(fā)劑，具有較佳的熱穩(wěn)定性，而且易于合成，因此發(fā)展很快并大量商品化。
其最大的缺點在于價格昂貴，鎓鹽在非極性樹脂中的溶解性不夠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備簡單，方便，成本低的陽離子光固化引發(fā)劑。
本發(fā)明的目的是通過如下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明提出一種名稱為[4-(2-羥基-3-烷氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓鹽的化合物，其通式為 R為H、或R為C＝1-14的烷基、或R為烯丙基，X為質(zhì)子酸型陰離子SbF6，AsF6，PF6，BF4，ClO4，CF3SO3，F(xiàn)SO3，CH3SO3或C4F9SO3；該化合物在陽離子聚合中，用作光引發(fā)劑。
當R為C＝4、烷基為丁基時，X為SbF6，該化合物為[4-(2-羥基-3-丁氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟銻酸鹽，結構式為
當R為C＝8、烷基為2-乙基己基時，X為SbF6，該化合物為[4-(2-羥基-3-(2-乙基己基)氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟銻酸鹽，結構式為 當R為烯丙基時，X為AsF6，該化合物為[4-(2-羥基-3-烯丙基氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟砷酸鹽，結構式為 化合物[4-(2-羥基-3-烷氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓鹽的制備方法為(1)由碘代苯和過氧化氫溶液、乙酸酐反應制得二乙酰基碘苯，再與對甲苯磺酸繼續(xù)反應制得產(chǎn)物(I)羥基對甲苯磺酰氧基碘苯。反應式為 反應條件為向三頸燒瓶中加入0.1mol碘代苯，30％的過氧化氫溶液0.45mol，乙酸酐0.75mol，在40℃水浴中攪拌反應9h后，再加入對甲苯磺酸0.11mol，在此溫度下繼續(xù)反應2h，冷卻，析出白色固體，抽濾，用乙醚洗滌，烘干，得到羥基對甲苯磺酰氧基碘苯。
(2)由苯酚和烷基縮水甘油醚反應制得產(chǎn)物(II)1-烷氧基-3-苯氧基丙-2-醇，反應式為 反應條件為250ml三頸瓶中加入氫氧化鈉0.02mol，烷基縮水甘油醚0.1mol和苯酚0.11mol，在120～150℃下攪拌反應3～5h，反應完畢，反應物冷卻后溶于水中，用乙醚提取，有機相用0.1mol/l的NaOH溶液洗滌，用無水硫酸鎂干燥，回收溶劑，得到[1-烷氧基-3-苯氧基丙-2-醇]。
(3)由產(chǎn)物(I)和產(chǎn)物(II)反應制得產(chǎn)物(III)[4-(2-羥基-3-烷氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-對甲苯磺酰氧基鹽，反應式為 反應條件為0.01mol1-烷氧基-3-苯氧基丙-2-醇溶于40～50mlCH2Cl2中，再加入0.01mol羥基對甲苯磺酰氧基碘苯，3～6ml冰醋酸，在40℃下反應2～4h，反應畢，旋轉蒸發(fā)蒸去CH2Cl2，得到[4-(2-羥基-3-烷氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-對甲苯磺酰氧基鹽。
(4)由產(chǎn)物(III)和六氟銻族酸鈉反應，制得產(chǎn)物(IV)[4-(2-羥基-3-烷氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟銻族酸鹽，反應式為 反應條件為向所得的產(chǎn)物(III)中加入50ml乙醇，再加入0.01mol六氟銻族酸鈉，攪拌，立刻生成對甲苯磺酸鈉白色沉淀。抽濾，旋轉蒸發(fā)蒸去乙醇得黃色油狀物，過夜，結晶。經(jīng)甲苯/二氯甲烷重結晶后得[4-(2-羥基-3-烷氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟銻族酸鹽。
六氟銻族酸鈉為NaSbF6，NaAsF6或NaPF6。
本發(fā)明的有益效果[4-(2-羥基-3-烷氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓鹽是一種制備簡單，方便，成本低的陽離子光固化引發(fā)劑，在非極性樹脂中具有較好的溶解性，烷氧基的引入使得碘鎓鹽的紫外最大吸收波長紅移至245nm。
具體實施例方式
實施例1 羥基對甲苯磺酰氧基碘苯的合成向三頸燒瓶中加入0.1mol碘代苯，30％的過氧化氫溶液0.45mol，乙酸酐0.75mol，在40℃水浴中攪拌反應9h后，再加入對甲苯磺酸0.11mol，在此溫度下繼續(xù)反應2h，冷卻，析出白色固體，抽濾，用乙醚洗滌，烘干，得到羥基對甲苯磺酰氧基碘苯，產(chǎn)率49％。
實施例2制備[4-(2-羥基-3-丁氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟銻酸鹽250ml三頸瓶中加入氫氧化鈉0.02mol，丁基縮水甘油醚0.1mol和苯酚0.11mol。在130℃下攪拌反應4h。反應完畢，反應物冷卻后溶于水中，用乙醚提取。有機相用0.1mol/l的NaOH溶液洗滌后，無水硫酸鎂干燥，回收溶劑，得到無色液體[1-丁氧基-3-苯氧基丙-2-醇]。
0.01mol1-丁氧基-3-苯氧基丙-2-醇溶于50mlCH2Cl2中，再加入0.01mol羥基對甲苯磺酰氧基碘苯，4ml冰醋酸。在40℃下反應2.5。反應畢，旋轉蒸發(fā)蒸去CH2Cl2。向所得的淡黃色油狀液中加入50ml乙醇，再加入0.01molNaSbF6，攪拌，立刻生成對甲苯磺酸鈉白色沉淀。抽濾，旋轉蒸發(fā)蒸去乙醇得黃色油狀物，過夜，結晶。經(jīng)甲苯/二氯甲烷重結晶后得產(chǎn)品[4-(2-羥基-3-丁氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟銻酸鹽。

實施例3 制備[4-(2-羥基-3-(2-乙基己基)氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟銻酸鹽250ml三頸瓶中加入氫氧化鈉0.02mol，2-乙基己基縮水甘油醚0.1mol和苯酚0.11mol。在150℃下攪拌反應3h。反應完畢，反應物冷卻后溶于水中，用乙醚提取。有機相用0.1mol/l的NaOH溶液洗滌后，無水硫酸鎂干燥，回收溶劑，得到無色液體[1-(2-乙基己基)氧基-3-苯氧基丙-2-醇]。
0.01mol1-(2-乙基己基)氧基-3-苯氧基丙-2-醇溶于50mlCH2Cl2中，再加入0.01mol羥基對甲苯磺酰氧基碘苯，6ml冰醋酸。在40℃下反應4h。反應畢，旋轉蒸發(fā)蒸去CH2Cl2。向所得的淡黃色油狀液中加入50ml乙醇，再加入0.01molNaSbF6，攪拌，立刻生成對甲苯磺酸鈉白色沉淀。抽濾，旋轉蒸發(fā)蒸去乙醇得黃色油狀物，過夜，結晶。經(jīng)甲苯/二氯甲烷重結晶后得產(chǎn)品[4-(2-羥基-3-(2-乙基己基)氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟銻酸鹽。
實施例4 制備[4-(2-羥基-3-烯丙基氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟砷酸鹽250ml三頸瓶中加入氫氧化鈉0.02mol，烯丙基縮水甘油醚0.1mol和苯酚0.11mol。在120℃下攪拌反應5h。反應完畢，反應物冷卻后溶于水中，用乙醚提取。有機相用0.1mol/l NaOH溶液洗滌后，無水硫酸鎂干燥，回收溶劑，得到淡黃色液體[1-烯丙基氧基-3-苯氧基丙-2-醇]。
0.01mol1-烯丙基氧基-3-苯氧基丙-2-醇溶于40mlCH2Cl2中，再加入0.01mol羥基對甲苯磺酰氧基碘苯，3ml冰醋酸。在40℃下反應2h。反應畢，旋轉蒸發(fā)蒸去CH2Cl2。向所得的淡黃色油狀液中加入50ml乙醇，再加入0.01mol NaAsF6，攪拌，立刻生成對甲苯磺酸鈉白色沉淀。抽濾，旋轉蒸發(fā)蒸去乙醇得黃色油狀物，過夜，結晶。經(jīng)甲苯/二氯甲烷重結晶后得產(chǎn)品[4-(2-羥基-3-烯丙基氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟砷酸鹽。
權利要求
1.名稱為[4-(2-羥基-3-烷氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓鹽的化合物，其通式為 R為H、或R為C＝1-14的烷基、或R為烯丙基，X為質(zhì)子酸型陰離子SbF6，AsF6，PF6，BF4，ClO4，CF3SO3，F(xiàn)SO3，CH3SO3或C4F9SO3；該化合物在陽離子聚合中，用作光引發(fā)劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的化合物，特別當R為C＝4、烷基為丁基時，X為SbF6，該化合物為[4-(2-羥基-3-丁氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟銻酸鹽，結構式為
3.根據(jù)權利要求1所述的化合物，特別當R為C＝8、烷基為2-乙基己基時，X為SbF6，該化合物為[4-(2-羥基-3-(2-乙基己基)氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟銻酸鹽，結構式為
4.根據(jù)權利要求1所述的化合物，特別當R為烯丙基時，X為AsF6，該化合物為[4-(2-羥基-3-烯丙基氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟砷酸鹽，結構式為
5.如權利要求1所述化合物的制備方法，其特征是(1)由碘代苯和過氧化氫溶液、乙酸酐反應制得二乙?；獗?，再與對甲苯磺酸繼續(xù)反應制得產(chǎn)物(I)羥基對甲苯磺酰氧基碘苯，反應式為 反應條件為向三頸燒瓶中加入0.1mol碘代苯，30％的過氧化氫溶液0.45mol，乙酸酐0.75mol，在40℃水浴中攪拌反應9h后，再加入對甲苯磺酸0.11mol，在此溫度下繼續(xù)反應2h，冷卻，析出白色固體，抽濾，用乙醚洗滌，烘干，得到羥基對甲苯磺酰氧基碘苯；(2)由苯酚和烷基縮水甘油醚反應制得產(chǎn)物(II)1-烷氧基-3-苯氧基丙-2-醇，反應式為 反應條件為250ml三頸瓶中加入氫氧化鈉0.02mol，烷基縮水甘油醚0.1mol和苯酚0.11mol，在120～150℃下攪拌反應3～5h，反應完畢，反應物冷卻后溶于水中，用乙醚提取，有機相用0.1mol/l的NaOH溶液洗滌，用無水硫酸鎂干燥，回收溶劑，得到1-烷氧基-3-苯氧基丙-2-醇；(3)由產(chǎn)物(I)和產(chǎn)物(II)反應制得產(chǎn)物(III)[4-(2-羥基-3-烷氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-對甲苯磺酰氧基鹽，反應式為 反應條件為0.01mol1-烷氧基-3-苯氧基丙-2-醇溶于40～50mlCH2Cl2中，再加入0.01mol羥基對甲苯磺酰氧基碘苯，3～6ml冰醋酸，在40℃下反應2～4h，反應畢，旋轉蒸發(fā)蒸去CH2Cl2，得到[4-(2-羥基-3-烷氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-對甲苯磺酰氧基鹽；(4)由產(chǎn)物(III)和六氟銻族酸鈉反應，制得產(chǎn)物(IV)[4-(2-羥基-3-烷氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟銻族酸鹽，反應式為 反應條件為向所得的產(chǎn)物(III)中加入50ml乙醇，再加入0.01mol六氟銻族酸鈉，攪拌，立刻生成對甲苯磺酸鈉白色沉淀，抽濾，旋轉蒸發(fā)蒸去乙醇得黃色油狀物，過夜，結晶，經(jīng)甲苯/二氯甲烷重結晶后得[4-(2-羥基-3-烷氧基-1-丙氧基)苯基]苯碘鎓-六氟銻族酸鹽；六氟銻族酸鈉為NaSbF6，NaAsF6或NaPF6。
全文摘要
陽離子光引發(fā)劑羥基烷氧取代基二苯基碘鎓鹽及制備方法，屬于有機合成及陽離子聚合技術領域。本發(fā)明提出一種名稱為[4－(2－羥基－3－烷氧基－1－丙氧基)苯基]苯碘鎓鹽的化合物，該化合物在陽離子聚合中，用作光引發(fā)劑。其制備方法為先制得羥基對甲苯磺酰氧基碘苯；并與1－烷氧基－3－苯氧基丙－2－醇反應，反應產(chǎn)物繼續(xù)與六氟銻族酸鹽反應制得產(chǎn)物[4－(2－羥基－3－烷氧基－1－丙氧基)苯基]苯碘鎓－六氟銻族酸鹽。該化合物是一種制備簡單，方便，成本低的陽離子光固化引發(fā)劑，在非極性樹脂中具有較好的溶解性，烷氧基的引入使得碘鎓鹽的紫外最大吸收波長紅移至245nm。
文檔編號C07C43/00GK1724497SQ20051004111
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月18日 優(yōu)先權日2005年7月18日
發(fā)明者楊成, 黃強, 熊萬兵, 劉曉亞 申請人:江南大學