一种具有抗光氧化、抗热氧化性能的三嗪类化合物及其合成方法
【专利摘要】本发明提供一种用于光稳定剂的三嗪类化合物，通过将受阻胺和受阻酚基团同时连入一个分子中，不仅增加了化合物的分子质量，降低了其碱性，同时可以得到具有多功能的受阻胺光稳定剂，达到了提高稳定性和耐抽提性的效果，并且通过受阻胺与受阻酚之间的协同作用，光稳定效果更加优异。
【专利说明】一种具有抗光氧化、抗热氧化性能的三嗪类化合物及其合 成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有抗光氧化、抗热氧化性能的三嗪类化合物及其制备方法，特 别涉及一种具有抗光氧化、抗热氧化性能的含受阻酚及受阻胺结构的三嗪类化合物及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 光稳定剂是抑制或减缓由于光氧化作用而使高分子材料发生降解的助剂，可有效 提高高分子材料的耐光、耐氧老化性能，延长户外使用寿命。受阻胺类光稳定剂（HALS)是 性能优良的新型高效光稳定剂，其能够分解氢过氧化物和捕获自由基，上述机理使得受阻 胺光稳定剂具有特殊的光稳定效果。但是低分子量的受阻胺光稳定剂易挥发、易迁移、不耐 抽提，而且传统的受阻胺光稳定剂碱性较高，会与体系中某些酸性组分发生反应，限制了其 使用范围。因此，目前对受阻胺光稳定剂的高分子量化和低碱性化是主要发展趋势，并且一 些文献中也尝试引入一些功能基团使受阻胺光稳定剂具备多功能性。
[0003] 非专利文献"某些高分子受阻胺对聚丙烯稳定化作用的研究"（感光科学与光化 学，1988年2月，No. 1)公开了 Chimassorb944、Tinuvin622等化合物的性质，认为高分子受 阻胺有极好的耐抽提性，其在纤维上有良好应用前景。
[0004] 专利文献CN102417503B公开了一种光稳定剂三（2,2,6,6_四甲基-4-氧基-哌啶 基） -1，3, 5-二嗪的制备方法，是以二聚氯氰、2, 2,6,6-四甲基_4_轻基哌陡、喊为原料，在 溶剂和催化剂存在的条件下反应制得。非专利文献" 2-氯-4，6-二（2，2，6，6-四甲基-4-哌 啶氧基）_1，3, 5-三嗪的合成研究"（化工时刊，2005, Vol. 19, No. 11，ρρ· 33-35)中公开了 光稳定剂中间体2-氯-4，6-二（2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氧基）-1，3，5-三嗪的制备方法。 然而，上述文献所公开的受阻胺光稳定剂均没有引入受阻酚基团结构。
[0005] 专利文献旧52295124中公开了以2-(2-羟基-4-乙氧基羰基甲氧基苯基）-4， 6-二（2,4-二甲基苯基）-1，3, 5-三嗪或2- (2-羟基-4-乙氧基羰基甲氧基苯基）-4,6-二 (4-甲基苯基）-1，3, 5-三嗪为原料，与甲基哌啶醇，在甲苯溶剂及催化剂存在下进行酯交 换反应合成含受阻胺结构的三嗪化合物。专利文献CN102010520A公开了一种系列含受阻 胺基团的三嗪化合物，包括2-苯基-4,6-二[2-羟基-4- (1-辛氧基-2, 2,6,6-四甲基哌 陡_4-氧基）撰基甲氧基苯基]-1，3, 5-二嚷、2-苯基-4,6- _ [2-轻基(I-己基-2， 2,6,6-四甲基哌啶-4-氧基）羰基甲氧基苯基]-1，3, 5-三嗪等。然而，上述文献中对含受 阻胺基团的三嗪光稳定剂进行高分子量化改造，但其光稳定性仍未令人满意。
[0006] 专利文献CN101885701B中公开了一种含双受阻酚结构的受阻胺化合物，其同时 具有双受阻哌啶基和双受阻酚结构，增强了其抗热氧化能力和相容性，但由于其分子量较 小，所以其耐抽提性仍然需要进一步提升。
[0007] 为克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种光稳定剂，其将受阻胺和受阻 酚构建在一个三嗪类化合物分子中，使其同时具备抗光氧化和抗热氧化的能力，并且分子 量进一步的增大，提高了其耐抽提等性能。
[0008] 技术方案
[0009] 本发明的一个目的是提供一种用于光稳定剂的含受阻酚及受阻胺结构的三嗪类 化合物。
[0010] 本发明的另一个目的是提供一种制备用于光稳定剂的含受阻酚及受阻胺结构的 三嗪类化合物的方法。
[0011] 本发明所述的含单受阻酚、双受阻胺结构的三嗪类化合物可以由通式（I)表示：
[0012]
【权利要求】
1. 一种用于光稳定剂的化合物，其特征在于，由通式（I)或（II)所示：
其中，R1为Η或C1-C8烷基；R2、R3独立地为Η或C1-C4烷基；各个R5独立地为H、 C1-C8烷基或苄基；各个R6独立地为Η、氧自由基、-Cl、-CH2CN、C1-C3烷基、C1-C3烷氧基、 被羟基取代的C1-C3烷氧基R7、R8独立地为Η或C1-C4烷基。
2. 权利要求1所述的用于光稳定剂的化合物，其特征在于，通式（I)或（II)化合物中 R1为Η或CH3 ;各个R2、R3独立地为Η或CH3 ;各个R5独立地为Η或CH3 ;各个R6独立地 为Η、氧自由基、-C1或CH3 ;各个R7、R8独立地为Η或CH3。
3. 权利要求1所述的用于光稳定剂的化合物，其特征在于，通式（I)或（II)化合物中 R1 为 H ;R2、R3 为 H ;R5 为 H ;R6 为 H ;R7、R8 为 Η。
4. 权利要求1所述的用于光稳定剂的化合物，其特征在于，通式（I)或（II)化合物中 R1 为 H ;R2、R3 为 H ;R5 为 H ;R6 为 CH3 ;R7、R8 为 H。
5. 权利要求1-4任一项中所述的用于光稳定剂的化合物的制备方法，其特征在于，包 括： a) 以2,6_二叔丁基苯酚与由式（III)表示的α，β-不饱和羧酸酯为起始原料，在催 化剂存在下反应得到由式（IV)表示的酯，
式（III)为： 其中R4为C1-C4烷基， ，
式（IV)为 其中R4为C1-C4烷基； 9 b) 以三聚氯氰和式（V)所示的取代哌啶胺为原料，在催化剂存在的条件下制备得到式 (VI)所示的1，3, 5-三嗪化合物； 式（V)为：
式（VI)为 C)将步骤b)得到的式（VI)所示1，3, 5-三嗪化合物与醇胺反应，重结晶，得到式（VII) 或式（VIII)中间产物；
式（VII)为： 式（VIII)为 d)将步骤C)得到的式（VII)或式（VIII)中间产物与步骤a)得到的（IV)进行酯交换 反应，经重结晶，得到式（I)或（II)化合物。
6. 权利要求5中所述的用于光稳定剂的化合物的制备方法，其特征在于，步骤a)中2， 6-二叔丁基苯酚与α，β -不饱和羧酸酯加入量按摩尔比为1 : 1. 0-1. 5 ;所述步骤a)中 催化剂的用量为反应物总质量的1-5%，催化剂选自碱金属、碱金属氢化物、碱金属氢氧化 物或碱金属醇化物；所述步骤b)中三聚氯氰和式（V)所示的取代哌啶胺的加入量按摩尔比 为1 : 2. 0-3.0;所述步骤b)中催化剂的用量为反应物总质量的5-15%，催化剂选自碱金 属氢氧化物、碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐、碱金属醇化物。
7. 权利要求5中所述的用于光稳定剂的化合物的制备方法，其特征在于，步骤c)中式 (VI) 所示的1，3,5_三嗪化合物与醇胺的加入量按摩尔比为1 : 1. 0-2.0;所述醇胺选自乙 醇胺、二乙醇胺、取代乙醇胺或取代二乙醇胺。
8. 权利要求5中所述的用于光稳定剂的化合物的制备方法，其特征在于，步骤d)中式 (VII) 或式（VIII)中间产物与步骤a得到（IV)的加入量按摩尔比为1 : 1. 0-4. 0 ;所述步 骤d)中加入的催化剂催化反应进行，所述的催化剂选自碱金属氢氧化物、碱金属的碳酸盐 或四烷基钛酸酯。
9. 权利要求5中所述的用于光稳定剂的化合物的制备方法，其特征在于，所述的步骤 c)中还包括将步骤b)生成的中间体与醇胺反应产物进行烷基化反应的步骤。
10. 权利要求9所述的的用于光稳定剂的化合物的制备方法，其特征在于，所述的烷基 化反应为：将步骤b)生成的中间体与醇胺反应产物，加入乙醒、乙酸,三者的加入量按摩尔 比为 1 : 5.0-6.0 : 2.0-3.0，反应温度 40-1501：，反应1-4011，得到1?6为〇13的式（￥11) 或式（VIII)中间产物。
【文档编号】C08K5/3492GK104140556SQ201410394693
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】刘罡, 李飞, 杨东升, 陈靖, 李玉庆 申请人:北京天罡助剂有限责任公司