[發明專利]紫外線吸收劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811284347.8
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109438479A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 陳恒;陳少軍
• 申請（專利權）人: 深圳市康勛新材科技有限公司
• 主分類號: C07D513/04
• 分類號: C07D513/04;C09K11/06;C08K5/3432;C08L33/12;C08J5/18;A61K8/49;A61Q17/04
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

本發明提供了一種紫外吸收劑，在吡啶酮酸酯骨架結構上通過添加柔性烷基鏈和水溶性基團，改變其水溶性和在聚合物中的分散性，極大地拓展了其應用面。同時該化合物還具有多個可調控的位點，能很大程度的改變其光學性質，適應不同的需求。綜合起來就是光學性能強且自由度大，材料性能也優異，實用性廣且可調控。

技術領域

本發明涉及一種紫外線吸收劑及其制備方法，聚體涉及一種改性紫外吸收劑拓展了其應用面。

背景技術

紫外線(Ultraviolet，簡稱UV)是一類波長在10-400nm范圍、介于X射線和可見光之間的電磁波(如圖1所示)。它和可見光、紅外線三者一起占據太陽輻射的99％以上。與可見光和紅外線相比，紫外線波長較短、能量較高。紫外線的能量足夠破壞許多化學鍵如C-C、C-O、C-N以及C-H鍵，導致材料中分子鏈的斷裂和化合物的分解，另外，斷裂分子鏈上的活性自由基和空氣中的氧相互作用，還會引發一系列光氧化反應，使材料變黃老化。因此，長期暴露在紫外線下，會加速材料的老化降解，導致力學性能下降，進而危及正常的生產和生活活動。過量的紫外線輻射還會對生物體造成不同程度的傷害。目前，紫外線已經被世界衛生組織國際癌癥研究機構列為1類致癌物，已有明確證據表明，過量紫外線輻射會引發白內障、皮膚紅斑、皮膚癌和免疫抑制等疾病。

大氣層是保護地球上生物免受太陽紫外線輻射危害的天然屏障，特別是大氣層中的臭氧層，它可以有效吸收臭氧層能夠吸收的波長306nm以下的紫外線，其中包括全部的UVC、大部分UVB和少量UVA。但是，由于臭氧層的破壞，大氣層的紫外線屏蔽功能下降，如何利用人工手段來抵御紫外線輻射的危害一直是人們關注的話題。紫外線還可以在各種人造裝置中產生，如電弧焊，汞蒸氣燈，殺菌柜和紫外線交聯設備等。人們在使用這些裝置時，會不可避免的接觸到紫外線輻射。此外，在太空環境中，各類宇航設備完全暴露在太陽紫外線的直接輻射下。因此，為了避免紫外線輻射帶來的危害，有必要開發具有高效率紫外吸收的紫外線屏蔽材料。

有機紫外吸收劑主要包括水楊酸酯類、肉桂酸酯類、二苯甲酮類、苯并三唑類、三嗪類和取代丙烯腈類等帶有苯環的有機化合物，它們可以通過的光弛豫或光轉換來消散紫外線輻射。有機紫外吸收劑一般具有較窄的波譜吸收范圍，常用有機紫外吸收劑都是人工合成的化合物，一般含有苯環結構，毒性較高，生物降解性較差，大量使用會給環境帶來嚴峻的考驗。另外，與無機紫外線相比，有機紫外吸收劑耐熱性較差，在高溫加工成型過程中易逸出和分解，不利于其在材料中的廣泛使用。因此，尋找紫外吸收強、環境友好和熱穩定性好的紫外吸收劑是紫外線屏蔽研究的重要課題。

吡啶酮類化合物是一類含有吡啶酮基團的有機熒光化合物，它們可以通過檸檬酸和伯胺化合物之間的脫水反應制備得到，這是一類含有吡啶酮基團的新型熒光化合物。它具有量子產率高，光穩定性高，制備簡便和生物相容性好等優點，更重要的是，在紫外區有強烈吸收的特性，有望成為一種新型環保型有機紫外線吸收劑。然而，吡啶酮酸在常用有機溶劑和水中溶解性低，在聚合物基質中分散性差，極大地限制了其應用面的寬度。

發明內容

本發明的目的是提供一種紫外吸收劑及其制備方法，以解決傳統紫外吸收劑在水中溶解性低，在聚合物在分散性差的技術問題。

為了實現上述發明目的，本發明的一方面，提供了一種紫外線吸收劑，其化學結構通式如下：

式中：R₁為烷基、烷基醇、聚乙二醇或甲氧基聚乙二醇中任意一種；

R₂為氫、烷基或烷基酯中任意一種；

x為-NH、-N-CH₃、O、S或Se；

y為1或2。

優選地，所述R₁中所述烷基為C1到C30的烷基；所述聚乙二醇為聚合度2到1000的聚乙二醇；所述甲氧基聚乙二醇為聚合度2到1000的甲氧基聚乙二醇。