受阻胺类光稳定剂的设计、合成及表征

论文摘要

受阻胺类光稳定剂由于其优异的光稳定性能,一直是国内外光稳定剂研究开发的热点之一。本文研究建立了三个受阻胺类光稳定剂的合成工艺,探索了聚合型受阻胺类光稳定剂生产过程中不溶性副产物产生的原因,并设计、合成了一系列具有抑菌活性的新型受阻胺类光稳定剂。1、在研究癸二酸二甲酯与1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇的酯交换反应的基础上,建立了受阻胺类光稳定剂Tinuvin292、Tinuvin765的合成工艺,分别以93.3%和92.4%的收率得到了光稳定剂Tinuvin292、Tinuvin765,所得产品质量达到了国外同类产品的水平。2、研究建立了受阻胺类光稳定剂Tinuvin123的合成工艺。以2,2,6,6-四甲基哌啶醇为原料,经氧化、自由基和酯交换三步反应以57.6%的总收率得到了产品。利用1H NMR对其结构进行的分析和表征,本工艺所得产品的组成与国外同类产品组成一致。3、根据对聚合型受阻胺类光稳定剂Cyasorb3346和Chimassorb944合成工艺的研究,提出了其生产过程中不溶性副产物可能的结构。在此推断的基础上,合成了5个化合物,并利用1H NMR、13 C NMR、ESI-MS对其结构进行了表征。与分离出的不溶性副产物主要成分的结构表征对比表明,化合物5a-b分别是Cyasorb3346和Chimassorb944生产过程中的不溶性副产物。4、本文将N-卤结构引入反应型HALS的分子结构中,合成了具有杀菌活性的一类新型受阻胺类光稳定剂。利用1 H NMR、IR、ESI-MS对其结构进行了表征。对其进行的抑菌活性实验表明:在0.05%的浓度下,所有目标化合物对白色念珠菌Candida albicans,金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus和大肠杆菌Escherichia coli都有较好的抑菌活性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 HALS 的光稳定机理
• 1.1.1 高分子材料的光老化
• 1.1.2 HALS的光稳定作用机理
• 1.2 HALS的发展过程
• 1.3 HALS的发展趋势
• 1.3.1 已商品化的受阻胺类产品的发展趋势
• 1.3.2 在研的HALS类化合物
• 1.4 影响HALS应用性能的因素
• 1.4.1 物理因素的影响
• 1.4.2 化学结构对光稳定效率的影响
• 1.5 协同效应与对抗效应
• 1.5.1 HALS与抗氧剂的相互作用
• 1.5.2 HALS与紫外光吸收剂（UVA）的相互作用
• 1.6 HALS 的生产与应用情况
• 1.7 本文的研究任务
• 第二章 非聚合型受阻胺光稳定剂 Tinuvin292、Tinuvin765 的合成 研究
• 2.1 受阻胺类光稳定剂Tinuvin 292 的合成
• 2.1.1 合成方法
• 2.1.2 实验部分
• 2.1.3 结果与讨论
• 2.1.4 Tinuvin292 合成工艺
• 2.2 受阻胺类光稳定剂 Tinuvin765 的合成
• 2.2.1 合成方法
• 2.2.2 实验部分
• 2.2.3 结果与讨论
• 2.2.4 Tinuvin765 合成工艺
• 2.3 小结
• 第三章 非碱性受阻胺类光稳定剂 Tinuvin123 的合成
• 3.1 合成路线设计
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要原料及试剂
• 3.2.2 实验仪器及设备
• 3.2.3 实验操作
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 2,2,6,6-四甲基哌啶醇氮氧自由基的合成研究
• 3.3.2 1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇的合成
• 3.3.3 Tinuvin-123 的合成研究
• 3.4 产物的结构表征
• 1H NMR核磁谱图分析'>3.4.1¹H NMR核磁谱图分析
• 3.4.2 ESI-MS分析
• 3.5 小结
• 第四章 聚合型受阻胺光稳定剂 Cyasorb3346、Chimassorb944 合 成过程中不溶物的分析、合成及表征
• 4.1 Cyasorb3346、Chimassorb944 合成过程中可能的不溶副产物分析
• 4.1.1 目前 Cyasorb3346、Chimassorb944 的合成工艺
• 4.1.2 合成过程中可能生成的副产物分析
• 4.1.3 副产物合成路线的设计
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 主要原料及试剂
• 4.2.2 实验中所采用的实验仪器及设备
• 4.2.3 实验
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 合成研究
• 4.3.2 目标化合物的结构表征
• 4.3.3 目标化合物和不溶副产物在不同溶剂中的溶解性能
• 4.3.4 Cyasorb3346 、Chimassorb944s 生产过程中产生的不溶副产物 结构的确定
• 4.4 小结
• 第五章 具有潜在抑菌活性的受阻胺类光稳定剂的合成、表征以及抑菌活性测试
• 5.1 目标分子的设计及合成路线
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 主要原料及试剂
• 5.2.2 实验中所采用的实验仪器及设备
• 5.2.3 实验
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 合成研究
• 5.3.2 目标化合物 15a-c 的波谱分析
• 5.3.3 目标化合物 16 的结构表征
• 5.4 目标化合物抑菌活性测试
• 5.4.1 供试菌种
• 5.4.2 测定方法
• 5.4.3 测试结果及分析
• 5.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 附录
• 致谢