[发明专利]一种S-芳基苯并噻吩盐及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及锍盐，具体涉及一种S-芳基苯并噻吩盐及其制备方法，以及该盐作为光引发剂在紫外光固化组合物特别是紫外光固化涂料中的应用。

背景技术

紫外光固化技术(UV固化技术)具有无惰性溶剂挥发，固化时间短，可低温固化等传统固化技术不可比拟的优点，称为新一代绿色工艺。光固化体系一般由不饱和树脂、活性稀释剂、光引发剂、助剂组成。光引发剂是紫外光固化涂料的重要成分，它吸收紫外光后发生化学反应，产生活性自由基、活性阳离子，引发丙烯酸树脂不饱和基团双键打开聚合、以及树脂开环聚合，快速地固化成膜。在UV光固化体系中技术含量较高。

众所周知鋶盐可以做固化体系中阳离子聚合的引发剂，但在实际应用中存在低溶解性、辐射时C-S键断裂形成小分子(如苯、二苯硫醚）的缺点，因此研发新型的阳离子鋶盐光引发剂，使其具有优良的溶解性、低迁移率、苯释放量小等优点引起很多学者的兴趣。

发明内容

本发明的目的在于提供一种S-芳基苯并噻吩盐化合物及其制备方法，以及该化合物作为光引发剂在紫外光固化组合物特别是紫外光固化涂料中的应用。

本发明提供的一种S-芳基苯并噻吩盐，其结构式为：

其中：R₁是H，或CH₃或I；

R₂是H；

R₃是H，或苯基；

R₄是H，或CH₃；

X^-是OTf^-，或PF₆^-。

一种S-芳基苯并噻吩盐的制备方法，包括如下步骤：

1）将苯并噻吩（或5-甲基-3-苯基苯并噻吩）、二芳基碘三氟甲磺酸盐、无水醋酸铜加入反应器中，无溶剂条件下搅拌均匀，升温至120-140℃，反应40分钟，苯并噻吩或5-甲基-3-苯基苯并噻吩、二芳基碘三氟甲磺酸盐和醋酸铜的摩尔比为1:1.3:0.1；

2）将上述反应后的混合物恢复至室温，用TLC监测，层析分离，得到目的产物。

所述的二芳基碘三氟甲磺酸盐是二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、4,4'-二甲基二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐或4,4'-二碘二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐。

一种S-芳基苯并噻吩盐的制备方法，包括如下步骤：

1）将苯并噻吩（或5-甲基-3-苯基苯并噻吩）、二芳基碘三氟甲磺酸盐、无水醋酸铜加入反应器中，以DMF为溶剂，搅拌均匀，升温至120-140℃，反应2小时，苯并噻吩或5-甲基-3-苯基苯并噻吩、二芳基碘三氟甲磺酸盐和醋酸铜的摩尔比为1:1.3:0.1；

2）将上述反应后的混合物恢复至室温，用TLC监测，层析分离，得到目的产物。

所述的二芳基碘三氟甲磺酸盐是二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、4,4'-二甲基二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐或4,4'-二碘二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐。

本发明S-芳基苯并噻吩盐的紫外吸收在280nm以上、在紫外灯照射或加热条件下，芳基发生分子内迁移，同时放出强酸；硫原子被嵌入分子环中，有效控制了光解后产生的二苯基硫醚的臭味及苯、联苯等对环境不友好的副产物，见式1。

本发明S-芳基苯并噻吩盐可作为光引发剂应用。

本发明提供的一种紫外光固化组合物，含有权利要求1所述的S-芳基苯并噻吩盐。作为光引发剂的S-芳基苯并噻吩盐在紫外光固化组合物中的含量一般为2-5%，优选3%。

与现有技术相比，本发明的优点和效果：本发明用简便有效的方法合成了系列环状苯并噻吩盐；该盐在紫外灯照射或加热条件下，与硫原子相连的芳基能够发生分子内迁移，同时放出强酸，符合光引发剂的反应机理要求；另一方面，由于分子中有苯并噻吩结构，分子相对稳定，有效减少了二苯基硫醚的臭味及苯、联苯等对环境不友好的副产物。而且，其单位重量的反应活性高于通常的二苯甲酮代替品。

附图说明：

图1S-芳基苯并噻吩盐产物1的紫外光谱

图2S-芳基苯并噻吩盐产物4的紫外光谱

图3S-芳基苯并噻吩盐产物4的核磁氢谱

图4S-芳基苯并噻吩盐产物4的核磁碳谱

具体实施方式：

实施例1：