含伯胺基二苯甲酮紫外线吸收剂的合成及表征.docx

浙江理工大学学报，第33卷，第1期，2015年1月 Journal of Zhejiang Sci—Tech University V01．33，No．1，Jan．2015文章编号：1673—3851(2015)01—000卜05含伯胺基二苯甲酮紫外线吸收剂的合成及表征郑旭h，崔志华1。汪仁良2。陈维国¨(1．浙江理工大学，a．先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室．b．生态染整技术教育部工程研究中心，杭州310018；2．浙江龙盛集团股份有限公司，浙江上虞312368)摘要：以二苯甲酮紫外线吸收剂Uv_9为原料，硫酸和硝酸组成的混酸为硝化试剂，并以二氧化硫脲为还原 剂，通过硝化反应和还原反应合成了一种分子内含有伯胺基的二苯甲酮紫外线吸收剂DP一1。研究表明，硝化反应采 用以浓硫酸为介质的均相硝化法，2一羟基一4一甲氧基二苯甲酮与浓硝酸的摩尔比为1：1．2，在反应温度体系为 o～10℃下进行4 h，能取得良好收率；还原反应采用硝化产物、二氧化硫脲和氢氧化钠的摩尔比为1：5：11，在反应 温度为80℃下进行2 h，效果良好。通过红外光谱、质谱、核磁氢谱、紫外一可见光谱和液相色谱等手段，对硝化产物 和还原产物DP_1进行了结构表征，表明其结构与设计相符。关键词：二苯甲酮；硝化；还原；紫外线吸收剂；合成 中图分类号：TQ610．491文献标志码：A成紫外线吸收剂的过程中尝试引入一些能与蛋白质0引言纤维发生化学反应的反应性基团，并通过化学反应随着经济社会的发展，臭氧层被破坏，到达地球 与蛋白质纤维形成共价键结合，该方法既能提高织 表面的紫外线辐射量也随之增大，致使人体皮肤和 物耐光稳定性，又不影响手感及其它服用性能。唐 各种有机材料受到了越来越多的损害。为了减少紫 金波等[4]合成了一种可反应的水溶性苯并三唑紫外 外线带来的危害，人们通常采用添加紫外线吸收剂 线吸收剂，能与羊毛纤维上的氨基以共价键结合；潘 的方法来保护材料。紫外线吸收剂能够吸收紫外线 冬辉口]合成了一种含有伯胺基的苯并三唑紫外线吸 并进行能量转换，将紫外线变成低能量的热能或波 收剂，通过重氮和偶合反应与蚕丝上的酪氨酸残基 长较长的电磁波，从而达到防紫外辐射的目的[1]，其 形成偶氮键。以上两种方法能够较好地解决紫外线 中以二苯甲酮类和苯并三唑类的紫外线吸收剂应用 吸收剂在蛋白质纤维上的耐久性和手感问题。 最为广泛。就纺织材料领域而言，以蚕丝、羊毛为代作为一种重要的中间体，含有芳伯胺基的紫外 表的蛋白质纤维，由于自身结构中含有酪氨酸等易 线吸收剂不仅容易引入反应性基团将其制成反应性 于发生光氧化反应的残基，更容易出现光致泛黄、脆光稳定剂，还可以通过重氮化偶合的方法修饰蛋白 损等问题[2]。但传统的紫外线吸收剂大多数通过物 质纤维。鉴于含有芳伯胺基的紫外线吸收剂的通用 理吸附、粘合、交联、掺杂等手段与纺织纤维结合[3]， 性，本文将采用紫外线吸收剂2一羟基一4一甲氧基二苯 通常存在着与织物结合牢度差、耐久性不佳或手感、 甲酮(UV一9)作为原料，通过硝化反应[6]引入硝基， 透气性差等问题，影响织物的服用性能。 然后通过还原反应[7]将硝基还原成氨基，最终合成针对蛋白质纤维耐光稳定性差和传统紫外线吸一种含有二苯甲酮光稳定片段的芳伯胺衍生物 收剂在应用过程中存在的问题，一些研究人员在合DFLl．收稿日期：2014一06—30 基金项目：国家自然科学基金 作者简介：郑旭(1990一)，男．河南南阳人，硕士研究生，主要从事纺织品染整理论与新技术方面的研究。 通信作者：崔志华，E．mail：zhhcui@zstu．edu．cn万方数据浙江理工大学学报2015年第33卷量：20“L，柱温：30℃，最大压力为26 MPa，梯度：1试验0～9 min流动相比例8 mmol／L甲酸水溶液：乙腈1．1实验材料与仪器一95：5到5：95，9～12 min流动相比例维持在 实验材料：UV一9、硫酸、硝酸、二氧化硫脲、盐8 mm01／L甲酸水溶液：乙腈一5：95，检测波长为酸、氢氧化钠、无水乙醇(均为市售分析纯)。276 nm。仪器：NicOlet 5700型傅立叶红外光谱仪(美国尼 1．4傅立叶红外光谱分析实验 高力公司)、AVANCE一400 MHz核磁共振波谱仪(瑞 取少量待测样品于研钵中，研磨成均匀粉状，制 士布鲁克公司)、AgiIentl260型液相色谱仪(美国安成KBr压片，然后在Nicolet 5700型傅立叶红外光 捷伦公司)、I￡QFleet质谱仪(美国赛默飞公司)、 谱仪上进行FT-IR测试，分辨率为4 cm～，扫描次 Cany紫外／可见分光光度计(美国瓦里安公司)。 数32次。1．2二苯甲酮类紫外线吸收剂DP-1的合成 1．5核磁共振氢谱