[发明专利]一种微反应器内制备α-羟基酮光引发剂的方法

说明书

本发明涉及一种微反应器内制备α‑羟基酮光引发剂的方法，以异丁酰苯为原料，通入氯气，得到中间体氯代异丁酰氯，中间体在氢氧化钠水溶液的作用下碱解得到α‑羟基酮光引发剂。发明提供的α‑羟基酮类光引发剂的制备方法具有较高的操作安全性以及较高的选择性，反应体积小，反应时间短，对设备腐蚀较小，能耗低，绿色环保，是适宜工业化生产的工艺方法。

技术领域

本发明属于化学反应技术领域，具体涉及一种微反应器内制备α-羟基酮光引发剂的方法。

背景技术

α-羟基酮类光引发剂又称邻羟基酮或2-羟基酮，因具有双活性官能团而成为一类具有衍生潜力的化合物，可以衍生出邻二醇、邻二酮、烯酮等多种化合物，广泛应用于紫外光固化、医药、农药、香料等众多领域。其典型代表有1173，184，651，2959等，它们不仅适用于一般的光聚合体系，更适用于乳液型或胶乳型光聚合体系及水溶性光聚合体系，因而广泛应用于电子、光纤、印刷、包装、黏合剂、涂料、木材、金属、塑料和复合材料。光引发剂1173（2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，以下简称1173）是CIBA公司最早开发、最为成功，也是应用最广泛的2-羟基酮类光引发剂，无色或者微黄色透明液体。洪小芹等（用于智能复合材料自修复的光固化材料的制备及性能研究，南京航空航天大学，2009）公开了由于1173分子结构中羰基的邻位叔碳上连有甲基和羟基，不存在活泼氢，所以热稳定性非常优良，光解时也不能导致黄变。同时1173的生产成本较低，常温下是液体，使用时容易与其他成分混合均匀，是目前市场上用量最大的引发剂之一。由于它本身的颜色比较浅，用量较小，基本不会影响体系的本色，所以常被用于光固化清漆中。光引发剂184也同样具有优良的热稳定性和耐黄变性，在应用上和1173类似，也可以和其它类型光引发剂配合使用。

目前，α-羟基酮类光引发剂的制备通过傅克卤代水解法、醛类反应、酮类氧化取代反应、1,2-二酮类选择性还原反应、1,2-二醇类选择性氧化反应和不饱和键氧化反应等进行。经典的傅克反应是目前已经工业化的工艺路线。此方法采用异丁酰氯和苯在三氯化铝催化下发生傅克反应得到芳酮，然后再缓慢通入过量的氯气氯化，产物在碱性条件下水解得到2-羟基酮类光引发剂。专利CN103613492A公开的一种α-羟基酮的制备工艺中，虽然优化了氯气的使用量，但是由于釜式设备的局限性，仍然不能避免氯气的用量过大，反应时间过长，副产多，收率低等问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服间歇釜式反应器生产周期长、效率低、运行成本高和环境污染严重的缺点，利用微反应器在有机合成中的优势，提供一种连续制备α-羟基酮类光引发剂的方法。

本发明提供的α-羟基酮类化合物制备方法的工艺路线：

其中式1中R₁选自苯基、卤素或者C1-C4取代苯基，R₂和 R₃独立选自C1-C8

的烷基，或R₂和R₃连接起来成C5-C6环烷基，式2、式3同上所述。

R₁选自的C1-C4取代苯基可以为甲基苯基、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、异丙基苯基；R₂和 R₃独立优选为甲基、乙基、丙基或R₂和R₃连接起来形成环戊基和环己基。

本发明提供一种微反应装置内制备式3 α-羟基酮光引发剂的方法，

其中：

R₁选自苯基、卤素或者C1-C4取代苯基，

R₂和 R₃独立选自C1-C8的烷基，或R₂和R₃连接起来成C5-C6环烷基；

具体包括操作步骤为：