[发明专利]一种花菁类改性化合物、中间体及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种具有式(I)结构的花菁类改性化合物，本发明还提供了所述花菁类改性化合物的制备方法。通过开发Vinamidinium盐新的合成路线，并优化其工艺参数，不仅提高了该中间体的收率，而且产品质量也很好，对提高下一步的收率起到至关重要的作用。另外，由于花菁类改性化合物中含有较多的双键和强的供吸电子基团，因此可以将其作为紫外‑蓝光吸收剂使用。

技术领域

本发明属于紫外-蓝光吸收剂制备领域，特别涉及一种大共轭体系花菁类改性化合物及其制备方法。

背景技术

近年来，随着人类活动范围和需求的不断扩大，对大气层的污染日益加重，导致我们暴露在高能紫外-蓝光下的机率变得更大。长时间暴露在紫外-蓝光下，不仅会使人们皮肤会发生病变，还会使人们生活必需品的质量变差，尤其是高分子材料。长期暴露在日光中高能光线下，会引起自动氧化反应，导致聚合物降解，使得产品变色、发脆、性能下降，以致失去使用价值。

紫外-蓝光吸收剂是一种光稳定剂，添加在高分子材料中能吸收阳光中高能量紫外-蓝光，并进行能量转换，以热能形式或无害的低辐射将能量释放或消耗的物质，而本身又不发生变化，从而保护高分子材料避免紫外-蓝光的辐射。因此，紫外线吸收剂成为人们研究的热点材料之一。目前有机紫外-蓝光吸收剂由于其原料来源广泛，多品种，成为目前发展的主要方向。

随着合成技术的高科技化和各种新型的紫外-蓝光吸收剂的不断开发，为光稳定化学技术提供了更高技术附加值的产品。结合应用需求，新型的紫外-蓝光吸收剂应该具备以下特点：①对紫外-蓝光波段有强吸收(尤其是波长为290-400nm)；②热稳定性和化学稳定性好，满足众多材料加工的需求并不发生不利反应而降解；③混溶性好，可均匀地分散在材料中；④无色、无毒、无臭；⑤价廉、易得。但是到目前为止已经报道的具有满足上述要求的紫外线-蓝光吸收剂还不是很多，主要问题为制备工艺比较复杂，成本较高，产品吸收效率不高，颜色较深。所以设计合成新型紫外-蓝光吸收剂以及其合成工艺研究仍然被迫切需要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有紫外-蓝光吸收功能的花菁类改性化合物和其制备工艺。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种花菁类改性化合物，其特征在于具有式1所示结构：

式I中R1,R2,R3为下述基团中的一种：

优选的，其结构如式2所示：

一种化合物，为上述的花菁类改性化合物的中间产物4，其结构为

这9种结构中的任一种。

本发明还公开了上述的化合物的制备方法，其步骤包括：

(1)起始原料D与起始原料E以及冰乙酸反应，生成中间体3；

(2)中间体3与四氟硼酸钠进行离子交换，得到中间体；

起始原料D为：起始原料E为中间体3结构为中间体4结构为

优选的，步骤(1)中将冰乙酸和起始原料D混合，加热到80-110℃，加入起始原料E，摩尔比起始原料D:起始原料E:乙酸＝1：2～2.5：9～12，回流2-6小时，回流过程中持续蒸出甲醇，回流结束后采用减压蒸馏除去乙酸，直至蒸馏出体积比的70～90％的溶剂，制得中间体3。