一种2-羟基二苯甲酮衍生物基硅烷的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及有机娃新材料领域，具体为一种含有2-径基二苯甲酬基团，具有紫外 线吸和光固化收功能硅烷的制备方法。
【背景技术】
[0002] 过量的紫外线照射可W引起人体眼睛损伤、皮肤晒黑、灼伤，甚至导致皮肤癌的产 生，或是引起免疫系统失调。除对人体产生伤害外，紫外线亦是光老化的主要原因。长期的 太阳光照射也加速了古建筑、石刻、木雕、字画等文物与历史古迹的老化。对衣物进行抗紫 外线整理，或是在古建筑等文物表面涂刷一层具有紫外线吸收功能的材料，可有效减轻紫 外线对人体的伤害，抑制古建筑等文物的光老化，延长历史古迹的存在时间。
[0003] 二苯甲酬及其衍生物是目前工业领域应用最广泛的紫外吸收剂之一，可用于纤维 素、聚醋、聚酷胺、聚丙締纤维及其塑料加工等过程和化妆品、防晒剂等配方中，其有效吸收 波长范围为280~400nm。市场上常用的二苯甲酬类产品不能通过、涂刷、浸泡等方式在纤 维、建筑物、石材等表面直接成膜，起到抗紫外线的作用。将二苯甲酬基团引入高分子化合 物，是有效解决成膜性差的方法.如安秋凤等人将二苯甲酬基团引入聚硅氧烷分子中，开 发了具有紫外吸收功能的有机娃整理剂。然而，二苯甲酬基团在高分子化合物中的含量有 限，紫外线吸收效率较低。含紫外吸收基团，可W直接在基材表面形成紫外线吸收薄膜的小 分子反应性紫外线吸收剂是市场十分需要的。
[0004] 本发明制备的2-径基二苯甲酬基硅烷可用于纤维织物的抗紫外线整理，古建筑、 遗址、石刻、木雕的抗光老化保护，塑料和木塑等的抗光老化与抗黄变及陶瓷、娃酸盐等的 保护。在使用时经稀释后采用喷涂、浸泡或涂刷工艺处理，即能直接在基材表面固化，形成 一层具有高密度二苯甲酬基团的硅氧烷薄膜，具有防紫外线、抗光老化或光固化性能好，使 用简单、耐久性好的特点。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种含二苯甲酬基团硅烷的制备方法。
[0006] 为此，本发明采用下列技术方案：
[0007] 2-径基二苯甲酬衍生物基硅烷的制备方法，包括如下步骤：
[000引将含a-締控的2-径基二苯甲酬衍生物和阻聚剂加入有回流装置的反应蓋中， 100~500r/min揽拌，升溫至60~100°C，然后加入部分Pt催化剂，保溫10~60min，然后 在0. 5~化内滴加入烷氧基氨硅烷和剩余Pt催化剂，加完后保溫60~100°C反应1~化， 然后减压蒸馈出过量的烷氧基氨硅烷，最后降溫，出料，得到浅黄色至班巧色产物即2-径 基二苯甲酬衍生物基硅烷。
[0009] 所述的含a-締控的2-径基二苯甲酬衍生物的化学结构为如下之一： -4-甲基丙締酷氧基二苯甲酬）、
-4-丙締氧基二苯甲酬）、 -4-丙締酷氧基二苯甲酬）、 -径基-4-(2-丙締酷氧）乙氧基二苯甲酬） (2-径基-4- (2-径基-3-締丙氧）丙氧基二 苯甲酬）。
[0015] 阻聚剂为对苯二酪、对径基苯甲酸、甲基对苯二酪、对叔下基邻苯二酪、2, 5-二叔 戊基对苯二酪、双酪A、吩嚷嗦中的一种或几种的混合物，加入量为含a-締控的2-径基二 苯甲酬衍生物质量的0.OOSwt%~0.Iwt%。
[0016] 烷氧基氨硅烷的化学结构为：
其中Ri、R2、Rs可分别 为-OCH3、-OCH2CH3、-邸3,但不同时为-CH3;含a-締控的2-径基二苯甲酬衍生物和烧 氧基氨硅烷的物质的摩尔量之比为：11(2-?基二苯甲酬衍生物）：n(烷氧基氨硅烷）= 1:1.Ol~1:1. 5。 阳017] 催化剂为六氯合销酸的有机醇溶液，六氯合销酸的浓度为0. 3wt%~5.Owt%， 第一次催化剂和第二次催化剂的总用量为含a-締控的2-径基二苯甲酬衍生物和烧氧 基氨硅烷质量之和的0.OOOlwt%~0.Olwt% ;第一次催化剂的添加量为催化剂总用量的 30wt%~70wt%，第二次催化剂的添加量为催化剂总用量的30wt%~70wt%。 阳01引 减压蒸馈的真空度为0.OOl~0.IMPa,溫度为50°C~100°C。
[0019] 本发明与现有技术相比的优点如下：本发明专利所制备2-径基二苯甲酬基硅烷 的方法，所设及Pt催化的娃氨化反应具有反应速度快、效率高的特点；采用滴加含氨硅烷 的工艺技术，有消除了一次性加料实施强放热的娃氨化反应所固有的热危害，使反应更加 平稳，安全；无溶剂的娃氨化反应也简化了制备工艺，使生产过程更加清洁。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述： 阳02U 实施例1:
[0022] 在安装有冷凝回流装置的反应蓋中依次加入2-径基-4-甲基丙締酷氧基二苯甲 酬28. 2Kg、对苯二酪14.Ig, 10化/min揽拌，同时升高体系溫度至75~80°C，投入2wt%的 六氯合销酸的异丙醇溶液5. 5g，保溫30min。然后，用计量累分别W103.6ml/min的速度 向反应蓋中加入16.6KgS乙氧基氨硅烷，W0. 048ml/min的速度向反应蓋中滴加入2wt% 的六氯合销酸的异丙醇溶液5. 7g。加完后保持反应溫度为80~85°C反应4h。然后，趁热 将产物转入安装有减压蒸馈装置的反应蓋中，缓慢减压至表压为0.OlMPa,逐渐提高溫度至 80~85°C，蒸出过量的=乙氧基氨硅烷，降溫，出料，得到亮黄色产物，经核磁共振氨谱确 认C=C键和Si-H键相应峰消失，即得到2-径基-4- (2-甲基-3-S乙氧基娃）丙酷氧基 二苯甲酬，纯度为99. 5%。 阳02引实施例2:
[0024] 在安装有冷凝回流装置的反应蓋中依次加入2-径基-4-丙締氧基二苯甲酬 25. 4Kg、对径基苯甲酸5. 08g，ISOr/min揽拌，同时升高体系溫度至70~75°C，投入2wt% 的六氯合销酸的异丙醇溶液2g，保溫30min。然后，用计量累分别W86.Iml/min的速度向 反应蓋中加入12. 4KgS甲氧基氨硅烷，W0. 039ml/min的速度向反应蓋中滴加入2wt%的 六氯合销酸的异丙醇溶液4. 6g，加完后保持反应溫度为70~75°C反应化。然后，趁热将 产物转入安装有减压蒸馈装置的反应蓋中，减压至表压为0. 〇2MPa，逐渐提高溫度至75~ 8(TC，蒸馈出苯和过量的=甲氧基氨硅烷，降溫，出料，得到亮黄色产物，经核磁共振氨谱确 认C=C键和Si-H键相应峰消失，即得到2-径基-4-(3-S甲氧基娃）丙氧基二苯甲酬， 纯度为99. 7%。
【主权项】
1. 2-羟基二苯甲酮衍生物基硅烷的制备方法，其特征在于：包括如下步骤： 将含α-烯烃的2-羟基二苯甲酮衍生物和阻聚剂加入有回流装置的反应釜中，100~ 500r/min搅拌，升温至60~100°C，然后加入部分Pt催化剂，保温10~60min，然后在 0. 5~6h内滴加入烷氧基氢硅烷和剩余Pt催化剂，加完后保温60~100°C反应1~6h，然 后减压蒸馏出过量的烷氧基氢硅烷，最后降温，出料，得到浅黄色至琥珀色产物即2-羟基 二苯甲酮衍生物基硅烷。2. 如权利要求1所述的2-羟基二苯甲酮衍生物基硅烷的制备方法，其特征在于：所述 的含α-烯烃的2-羟基二苯甲酮衍生物的化学结构为如下之一：3. 如权利要求1所述2-羟基二苯甲酮衍生物基硅烷的制备方法，其特征在于：阻聚剂 为对苯二酚、对羟基苯甲醚、甲基对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、2, 5-二叔戊基对苯二酚、双 酚Α、吩噻嗪中的一种或几种的混合物，加入量为含α-烯烃的2-羟基二苯甲酮衍生物质量 的 0· 005wt% ~0·lwt%。4. 如权利要求1所述的2-羟基二苯甲酮衍生物基硅烷的制备方法，其特征在于：烷氧基氢硅烷的化学结构为 其中&、R2、私可分别为-OCH3、-0CH2CH3、-CH3,但不同 9 时为_〇13;含α-烯烃的2-羟基二苯甲酮衍生物和烷氧基氢硅烷的物质的摩尔量之比为：η(含α-烯烃的2-羟基二苯甲酮衍生物）：η(烷氧基氢硅烷）=1:1. 01~1:1. 5。5. 如权利要求1所述的2-羟基二苯甲酮衍生物基硅烷的制备方法，其特征在于：催化 剂为六氯合铂酸的有机醇溶液，六氯合铂酸的浓度为0. 3wt%~5.Owt%，第一次催化剂和 第二次催化剂的总用量为含α-烯烃的2-羟基二苯甲酮衍生物和烷氧基氢硅烷质量之和 的0.OOOlwt%~0.Olwt%;第一次催化剂的添加量为催化剂总用量的30wt%~70wt%，第 二次催化剂的添加量为催化剂总用量的30wt%~70wt%。6.如权利要求1所述的2-羟基二苯甲酮衍生物基硅烷的制备方法，其特征在于：减压 蒸馏的真空度为〇· 001~〇·IMPa，温度为50°C~100°C。
【专利摘要】本发明涉及一种2-羟基二苯甲酮衍生物基硅烷的制备方法，包括以下步骤：将含α-烯烃的2-羟基二苯甲酮衍生物和阻聚剂加入到反应釜中，升温至60～100℃，然后加入部分Pt催化剂，保温10～60min，然后在0.5～6h内滴加入烷氧基氢硅烷和剩余Pt催化剂，保温60～100℃反应1～6h，最后减压蒸馏出过量的烷氧基氢硅烷，降温，出料，得到淡黄色至琥珀色粘稠液体即2-羟基二苯甲酮衍生物基硅烷。本发明消除了一次性加料所固有的热危害，具有反应平稳、转化率高的特点，合成产物对280nm～400nm的紫外线具有良好吸收作用，且具有温和条件下良好的反应性，可用于材料表面防紫外线处理和光固化功能薄膜的制备。
【IPC分类】C07F7/18
【公开号】CN105294753
【申请号】CN201510800801
【发明人】王前进, 张存社, 史李刚, 周魁
【申请人】陕西省石油化工研究设计院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月19日