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α-羟基环己基苯基甲酮合成工艺研究进展

大C-会员头像-www.bzwz.com标准物质网 大C 0 534 2021-05-05
【摘要】α-羟基环己基苯基甲酮(光引发剂184)是一种高效光引发剂,因其引发效率高、稳定性好、耐黄变等优势,在电子、涂料、印刷等领域得到广泛的应用。本文根据起始原料不同对α-羟基环己基苯基甲酮的合成方法进行分类,并归纳了不同合成方法的特点。重点介绍了以环己基苯基甲酮为中间体的合成工艺以及其他合成α-羟基环己基苯基甲酮的工艺路线。目前,工业上最常用的Friedel-Crafts酰基化法合成光引发剂184的工艺路线,因为产生的三废多且有毒有害,不符合绿色化工的要求,而将逐渐被淘汰。以格氏反应法合成环己基苯基甲酮继而再合成α-羟基环己基苯基甲酮的工艺路线,因其收率高、污染少等优点而有望成为合成α-羟基环己基苯基甲酮的重要发展方向之一。最后,指出了α-羟基环己基苯基甲酮合成工艺研究的趋势。
  • 近几年,紫外光固化技术因其高效性、经济性和环保性获得快速发展。相应地,紫外光固化涂料作为新一代绿色化工产品,广泛应用于电子、光纤、印刷等领域。光引发剂是紫外光固化涂料的主要组成部分,其中α-羟基环己基苯基甲酮为瑞士Ciba-Geigy公司80年代推出的一种新型高效光敏引发剂,商品代号为Irgacure184(光引发剂184),因其引发效率高、溶解性好、低气味、低污染、稳定性好、耐黄变等特点迅速在电子、光纤、印刷、包装、黏合剂、涂料和复合材料等领域得到广泛应用。

    我国的光引发剂研究始于20世纪70年代,在90年代中期开始工业生产,并步入快速发展阶段。进入21世纪,随着国民经济的持续发展,我国紫外光固化涂料产业也同步快速成长,年产量从2001年的15245t增加到2012年的55367t,增长了近3倍。同时,我国已成为继美国、日本后全球第3大紫外光固化产品生产地区。

    近些年,光引发剂产品市场年增长率为15%~20%,光引发剂184作为开发应用较成功的产品,可预见其市场潜力相当大。因此,开发经济、绿色、高效的光引发剂184生产工艺路线有利于提高我国光引发剂竞争能力,拓展紫外光固化涂料市场,符合工业化需求。本文分析总结了光引发剂184的生产工艺研究状况,并对其特点进行了总结与评价,指出了光引发剂184合成工艺的未来发展方向,对其工业化生产具有一定的指导意义。

    1以环己基苯基甲酮为中间体

    环己基苯基甲酮是重要的医药、染料中间体,主要用于合成α-羟基环己基苯基甲酮(光引发剂184)和镇痉药环己基苯基甲醇。

    1.1卤代水解法环

    己基苯基甲酮经卤化、水解即可制得α-羟基环己基苯基甲酮(如图1),这也是目前工业上应用最广的方法。夏俊等先制得环己基苯基甲酮,滴加溴素反应得到α-溴代环己基苯基甲酮,加入质量分数为35%的氢氧化钠溶液,水解得到α-羟基环己基苯基甲酮,纯度为97%,收率为69%。该合成方法反应速率快,产生有害气体少,但原料中的溴素毒性较强。Stevens等将环己基苯基甲酮经卤化后得到α-氯代环己基苯基甲酮,然后将其与氢氧化钠在乙醚中反应得到产物,收率为83%,熔点为47~49℃。Meneguzzo等将环己基苯基甲酮用氢溴酸或次氯酸钠卤化后,加入30%氢氧化钠溶液,再分批加入苄基三乙基氯化铵,反应得到α-羟基环己基苯基甲酮,收率为59%,熔点为45~46℃。

    1.2催化氧化法

    除了通过卤化水解二步法的方式外,在选择合适催化剂的条件下,可以将环己基苯基甲酮通过催化氧化法一步合成α-羟基环己基苯基甲酮(如图2)。

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