[发明专利]双酚A衍生双芳香酮化合物的经济性制造新工艺及含有该化合物的UV自由基光固化体系

说明书

【技术领域】

本发明涉及UV光辐射自由基聚合固化和聚合物电子化学品新材料技术领域，特别涉及一类双酚A衍生双芳香酮化合物的经济性制造新工艺，以及含有该化合物的含烯键不饱和组分UV自由基光聚合固化体系及其应用。 

【背景技术】

以二苯甲酮(BP)为母核的芳香酮化合物是具有重要工业应用价值的功能性化学品，例如它们可以用作UV自由基光固化体系的夺氢型或裂解型光敏引发剂，或可用作聚酮高分子材料的关键分子砌块。BP工业产量每年高达数万吨，但是BP化合物易升华造成污染，另一方面，在很多应用场合例如UV光固化体系，BP光裂解产物易产生黄变现象且挥发性强而导致难闻残余气味，这在应用上是不为所喜或不能容忍的。由于BP工业供应极具竞争力的低廉价格，寻找有效的可避免上述不良性质的BP替代物在实际应用上遭遇成本瓶颈而变得异常困难。 

专利申请CN101941952A披露了一类如下通式I所示的双酚A骨架衍生的双芳香酮化合物，其中R₁，R₂，R₃，或R₄彼此独立地是碳原子数为1-24的直链或支链，含有或不含有环系结构的烷基，该烷基可以为不超过4个的N，S，或O原子非连续性间断；或R₁，R₂，R₃，或R₄彼此独立为取代或未取代的苯基。鉴于双酚A分子结构中含有2个反应性苯环且双酚A自身低廉的价格，该类化合物是很有潜力的BP替代物。但是，双酚A骨架在强路易斯酸条件下(例如无水AlCl₃)容易碎裂分解，因此传统的应用极为广泛的弗瑞得-克拉夫茨(Friedel-Crafts)酰基化反应在此底物上无法进行或产率低下，文献中关于此类反应的报道极为有限。因此，探索发现导向此类结构的具有经济竞争力的工业制造工艺具有重大的应用价值。 

【发明内容】

本项申请现已意外地发现，虽然双酚A骨架没有进行高效弗瑞得-克拉夫茨酰基化过程的经济可能性(此类反应常常必须使用超过当量的强路易斯酸例如无水AlCl₃而导致骨架分解)，但是双酚A骨架可以在催化量路易酸促进下与三氯甲基取代芳化物(ArCCl₃)进行高效的弗瑞得-克拉夫茨烷基化而制备通式I所示化合物。该制造工艺原料价廉易得，条件温和，路易斯酸催化剂用量少，产物收率高，因此拥有优势的经济成本竞争力。 

如下反应通式所示，以方便易得的R₁基团封端的双酚A前体A和CCl₃基团取代的芳化物B在路易斯酸催化剂催化下进行弗瑞得-克拉夫茨烷基化制得双联二氯二苯甲烷型关键中间体C。C在酸型或碱性条件下原位水解即可得到目标产物I。或者，类似的，自A起始先和CCl₄进行弗瑞得-克拉夫茨烷基化制得双酚A衍生三氯甲基取代芳化物D，D接下来与芳环E再次进行弗瑞得-克拉夫茨烷基化制得同一高级中间体C，进而水解得到目标产物。合适的路易斯酸催化剂是形式为MCl_n的金属卤化物或M(OTf)_n的金属三氟磺酸盐化合物；优选的M是铝，锌，铁，镁，或镧系稀土元素。更优选的是AlCl₃。路易斯酸催化剂添加量在1-60％当量摩尔比间选用，优选5-30％。 

本项申请同时披露含通式I化合物的UV光固化体系及其应用用途。合适的这类UV光固化体系包含至少一种可聚合的含烯键不饱和组分，且包含至少一种通式I化合物为光引发剂或光引发剂组分之一。以体系中含烯键不饱和组分总量每100份重量计算，通式I化合物的合适用量是0.05-15重量份，优选0.5-10重量份。