助剂化学课件五 光稳定剂3
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5.3 光稳定剂的化学与工艺学
5.3.1 二苯甲酮类 5.3.2 水扬酸酯类 5.3.3 苯并三唑类 5.3.4 三嗪类 5.3.5 取代丙烯腈类 5.3.6 镍的螯合物 5.3.7 受阻胺类光稳定剂的化学与工艺学
5.3.7.1 三丙酮胺及其衍生物中间体的制备
1 三丙酮胺的制备
分为一步法和两步法
三丙酮的一步法合成方法 目前国内采用的工业生产方法
O
O
3
+ NH3
Cat -2H2O
催化剂：CaCl2 NH4Cl ZnCl2 BF3 反应过程：
N H
2,4,6-三硝基苯酚
三丙酮胺的二步法合成方法
第一步
O
Cat
N
3
+ 2NH3
反应过程 ：
-3H2O
第二步
O
N
N H
+3
Cat H 2O
丙酮宁 (2,2,4,4,6-五甲 NH 基－2,3,4,5－四氢嘧啶)
一 低分子量受阻胺类光稳定剂
1 受阻胺类光稳外吸收剂一起使用，
广泛用于聚烯烃，高密度聚乙烯，聚苯乙烯，ABS树脂中。
OH O
H3CO
+2 OCH3
Cat
O
HN
O
O
HN
O
+ 2CH3OH
O
N H
O
NH
O
+ CH3OH OH
O
采用癸二酸二甲酯与哌啶醇进行酯交换反应制的。 单双 酯有一定比例要求
收率 90％
O
+H 2O 收率50～60％
N H
2 哌啶胺（2,2,6,6－四甲基－4－氨基哌啶） 与哌啶丁胺的合成
NH2
HN
N
H
N
H
3 己二胺哌啶的合成
一步法和三步法
HN NH
N
H
N
H
4 哌啶醇的合成（2,2,6,6－四甲基－4－羟基哌啶）
OH
N H
5 2,2,6,6－四甲基哌啶的合成
N H
6 2,2,6,6－四甲基哌啶氮氧自由基与 2,2,6,6－四甲基－4－羟基哌啶氮氧自由基的制备
OH
N N
O.
O.
7 1,2,2,6,6－五甲基哌啶醇的合成
OH
N CH3
总结 上述内容主要是基团转换（工业上） NH2
N
H
O
OH
OH
N H
N
N
H
O
O
N CH3
N
N
H
O
5.3.7.2 受阻胺类光稳定剂几个典型品种的合成工艺
OH
单双酯的质量比为1：3.2
O
HN
O
O
NH
O
O
HN
O
OH
O
由于770产品的质量指标中对色度和单双酯的比例有要求, 催化剂的选择很重要。
由于传统的酸碱催化剂对设备腐蚀严重，后处理产生污 染，选择了锡，钛等过渡金属的有机物作为催化剂。
四异丙基钛酸酯 氨基锂 氧化二辛基锡
收率高，颜色浅 单双酯比例适合 收率高 但产品颜色深 转化率低 反应时间长
选择了钛酸四异丙基酯为酯交换反应的催化剂
反应完成钛酸酯水解除去
自然放置水解生成的TiO2颗粒非常细小，不易过滤除去 加入双氧水，生成的颗粒变大，可过滤除去
2 受阻胺类光稳定剂783
与770结构相似，N－的甲基化，降低了其碱性，可用于 汽车涂料中。
H3C N
O
H3C N
O O
O
O
O O
N CH3
5.3.1 二苯甲酮类 5.3.2 水扬酸酯类 5.3.3 苯并三唑类 5.3.4 三嗪类 5.3.5 取代丙烯腈类 5.3.6 镍的螯合物 5.3.7 受阻胺类光稳定剂的化学与工艺学
5.3.7.1 三丙酮胺及其衍生物中间体的制备
1 三丙酮胺的制备
分为一步法和两步法
三丙酮的一步法合成方法 目前国内采用的工业生产方法
O
O
3
+ NH3
Cat -2H2O
催化剂：CaCl2 NH4Cl ZnCl2 BF3 反应过程：
N H
2,4,6-三硝基苯酚
三丙酮胺的二步法合成方法
第一步
O
Cat
N
3
+ 2NH3
反应过程 ：
-3H2O
第二步
O
N
N H
+3
Cat H 2O
丙酮宁 (2,2,4,4,6-五甲 NH 基－2,3,4,5－四氢嘧啶)
一 低分子量受阻胺类光稳定剂
1 受阻胺类光稳外吸收剂一起使用，
广泛用于聚烯烃，高密度聚乙烯，聚苯乙烯，ABS树脂中。
OH O
H3CO
+2 OCH3
Cat
O
HN
O
O
HN
O
+ 2CH3OH
O
N H
O
NH
O
+ CH3OH OH
O
采用癸二酸二甲酯与哌啶醇进行酯交换反应制的。 单双 酯有一定比例要求
收率 90％
O
+H 2O 收率50～60％
N H
2 哌啶胺（2,2,6,6－四甲基－4－氨基哌啶） 与哌啶丁胺的合成
NH2
HN
N
H
N
H
3 己二胺哌啶的合成
一步法和三步法
HN NH
N
H
N
H
4 哌啶醇的合成（2,2,6,6－四甲基－4－羟基哌啶）
OH
N H
5 2,2,6,6－四甲基哌啶的合成
N H
6 2,2,6,6－四甲基哌啶氮氧自由基与 2,2,6,6－四甲基－4－羟基哌啶氮氧自由基的制备
OH
N N
O.
O.
7 1,2,2,6,6－五甲基哌啶醇的合成
OH
N CH3
总结 上述内容主要是基团转换（工业上） NH2
N
H
O
OH
OH
N H
N
N
H
O
O
N CH3
N
N
H
O
5.3.7.2 受阻胺类光稳定剂几个典型品种的合成工艺
OH
单双酯的质量比为1：3.2
O
HN
O
O
NH
O
O
HN
O
OH
O
由于770产品的质量指标中对色度和单双酯的比例有要求, 催化剂的选择很重要。
由于传统的酸碱催化剂对设备腐蚀严重，后处理产生污 染，选择了锡，钛等过渡金属的有机物作为催化剂。
四异丙基钛酸酯 氨基锂 氧化二辛基锡
收率高，颜色浅 单双酯比例适合 收率高 但产品颜色深 转化率低 反应时间长
选择了钛酸四异丙基酯为酯交换反应的催化剂
反应完成钛酸酯水解除去
自然放置水解生成的TiO2颗粒非常细小，不易过滤除去 加入双氧水，生成的颗粒变大，可过滤除去
2 受阻胺类光稳定剂783
与770结构相似，N－的甲基化，降低了其碱性，可用于 汽车涂料中。
H3C N
O
H3C N
O O
O
O
O O
N CH3