新型合成紫外线吸收剂UV-2908

背景技术

紫外线吸收剂UV-2908属于苯甲酸衍生物类光稳定剂，化学名称为3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十六酯（CAS No.67845-93-4），它除了可以吸收紫外线，还具有抗热氧老化功能，可用作抗氧剂。紫外线吸收剂UV-2908为优良的紫外线吸收剂，挥发性低，着色性小，化学稳定性好，耐酸碱。适用于PP和PE等聚烯烃塑料，一般用量为0.25～0.1%。本品可单独使用也可与二苯甲酮紫外线稳定剂或亚磷酸酯类抗氧剂并用，显示良好的协同效应。

紫外线吸收剂UV-2908的合成主要分两步，首先是3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸的合成；然后是实现3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸与正十六醇的酯化反应。第一步3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸可由3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醛氧化制备，多采用Cannizzaro歧化法或高锰酸钾氧化法。第二步酯化反应为有机化学中经典反应，文献报道的酯化反应方法很多，除了传统的浓硫酸、路易斯酸催化外，近年还开发了很多新的方法。

合成方法

向装有磁子、温度计和分水器的100mL两口瓶中加入3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸(3.03g，12.1mmol)，1-十六醇(4.42g，18.2mmol)，离子交换树脂(1.49g，20wt.%)，甲苯(30ml)，升温至115℃，搅拌反应。高效液相色谱法(HPLC法)监测反应，3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸转化率99%，产率93%。反应结束后，过滤除去离子交换树脂，用甲苯洗催化剂，洗液合并到过滤液中。蒸馏除甲苯，剩余组分降温到70℃，然后倒入一定量5℃甲醇溶液中，保持低温搅拌，会有结晶出现。过滤得滤饼即为紫外线吸收剂UV-2908。

离子交换树脂D072为催化剂，反应时间控制在11.5h，反应物摩尔比为（正十六醇：3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸）1.5:1，反应体系中加质量分数15wt.%的水。该反应中，催化剂可回收套用4次，所得产物紫外线吸收剂UV-2908选择性为93%。¹HNMR(CDCl₃,600MHz):δ=0.88(t,JHH=6.6Hz,3H,CH3),1.25-1.43(m,26H,C13H26),1.46(s,18H,2C(CH3)3),1.75(m,2H,CH2),4.27(t,JHH=6.6Hz,2H,COOCH2),5.64(s,1H,OH),7.9(s,2H;ArH)。¹³CNMR(CDCl₃,150MHz):δ=14.13,22.71,26.11,28.85,29.32,29.39,29.60,29.72,30.16,31.95,34.33,64.68,121.60,127.00,135.67,158.05,167.21ppm[1]。

参考文献

[1]高文升. 受阻酚型功能助剂UV-2908及XH-245的合成研究[D]. 天津:天津大学,2015. DOI:10.7666/d.D815900.