二苯甲酰甲烷及其衍生物的合成新方法與性能研究

【摘要】： 紫外線是一種高能電磁波,長(zhǎng)時(shí)間暴露在紫外線下,人體皮膚會(huì)發(fā)生病變,嚴(yán)重時(shí)甚至引發(fā)皮膚癌。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,臭氧層遭到的破壞日益嚴(yán)重,以致到達(dá)地面的紫外線輻射量逐漸增加,對(duì)人們的危害也越來(lái)越大。因此,研制能抵制紫外線,并能應(yīng)用于人們的日常生活中的紫外線吸收劑,具有重要意義。二苯甲酰甲烷類是目前公認(rèn)的安全性較高的紫外線吸收劑。 目前,綠色化學(xué)越來(lái)越受到人們的重視。原子利用率高且對(duì)環(huán)境友好的合成方法成為化學(xué)工作者研究的熱點(diǎn)。微波輻射由于其獨(dú)特的作用機(jī)理,使有機(jī)合成化學(xué)反應(yīng)可以在短時(shí)間內(nèi)高產(chǎn)率地完成,且操作簡(jiǎn)單,因此是一種理想的加熱方式。本文以綠色化學(xué)為指導(dǎo)原則,采用微波輻射對(duì)二苯甲酰甲烷類紫外線吸收劑的合成進(jìn)行研究,具體如下; (1)以對(duì)叔丁基甲苯為起始原料,在微波輻射的照射下,相轉(zhuǎn)移催化環(huán)境友好地氧化合成了對(duì)叔丁基苯甲酸。系統(tǒng)考察了各因素對(duì)反應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:以芐基三乙基氯化銨(BTEAC)為相轉(zhuǎn)移催化劑,對(duì)叔丁基甲苯與高錳酸鉀的摩爾配比為1:1.5;反應(yīng)功率為660W;反應(yīng)時(shí)間為50min,所得產(chǎn)率為82.6%。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)用IR、1HNMR進(jìn)行了表征。 (2)在微波輻射下,以濃H_2SO_4為催化劑,對(duì)叔丁基苯甲酸、無(wú)水甲醇為酯化原料,合成了對(duì)叔丁基苯甲酸甲酯,其中采用單因素考察了對(duì)叔丁基苯甲酸甲酯合成的因素影響。實(shí)驗(yàn)證明,在微波輻射下,以濃H_2SO_4為催化劑時(shí),酯化反應(yīng)較傳統(tǒng)方法產(chǎn)率更高、產(chǎn)物更純。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)用IR、~1HNMR進(jìn)行了表征。 (3)芳香酮與芳香酯,在強(qiáng)堿作用下發(fā)生Claisen縮合,合成了5個(gè)二苯甲酰甲烷結(jié)構(gòu)的化合物。并正交設(shè)計(jì)法,系統(tǒng)考察了主要產(chǎn)物(4-叔丁基-4′-甲氧基二苯甲酰甲烷)合成的影響因素。通過(guò)IR、~1HNMR、MS對(duì)這些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。 (4)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這5個(gè)目標(biāo)產(chǎn)物的紫外-可見(jiàn)光譜進(jìn)行了測(cè)定,并且按它們?cè)谧贤夤鈪^(qū)吸收的波段不同進(jìn)行復(fù)配,測(cè)定復(fù)配物的紫外線吸收性能。結(jié)果表明,相較于傳統(tǒng)加熱方法,微波輻射進(jìn)行充分的內(nèi)部加熱,反應(yīng)物不易碳化,提高原子利用率,使反應(yīng)速率大大加快,極大地縮短反應(yīng)時(shí)間,提高了反應(yīng)效率,是一種綠色高效的合成方法。合成所得的5個(gè)化合物的分別在紫外線A、B波段有較好的吸收,相互組合復(fù)配得到的復(fù)合物能吸收包括UV-A和UV-B在內(nèi)的紫外線,是一種良好的紫外線全波段吸收劑。 【關(guān)鍵詞】：二苯甲酰甲烷及其衍生物 Claisen縮合 微波輻射 紫外線防護(hù)
【學(xué)位授予單位】：廣東藥學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：R914
【目錄】：

• 中文摘要6-8
• 英文摘要8-10
• 第一章 前言10-24
• 1.1 紫外線的相關(guān)知識(shí)10-11
• 1.2 紫外線對(duì)皮膚的危害11-12
• 1.3 紫外線對(duì)免疫系統(tǒng)的危害12-14
• 1.4 紫外線防護(hù)劑的分類14-18
• 1.5 二苯甲酰甲烷類紫外線吸收劑的作用機(jī)理18-19
• 1.6 二苯甲酰甲烷類紫外線吸收劑的研究進(jìn)展19-20
• 1.7 微波技術(shù)相關(guān)知識(shí)20-24
• 1.7.1 微波技術(shù)簡(jiǎn)介20-21
• 1.7.2 微波技術(shù)原理21-22
• 1.7.3 微波技術(shù)在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用22-24
• 第二章 合成路線及目標(biāo)物的設(shè)計(jì)24-30
• 2.1 合成方法簡(jiǎn)述24
• 2.2 合成路線設(shè)計(jì)24-26
• 2.2.1 中間體為芳香羧酸(酯)24-25
• 2.2.2 所得中間體為酰氯25-26
• 2.3 化合物的設(shè)計(jì)26-30
• 2.3.1 化合物合成部分26-28
• 2.3.2 紫外線吸收性能的主要測(cè)試方法28-29
• 2.3.3 性能測(cè)試部分29-30
• 第三章 對(duì)叔丁基苯甲酸的合成30-37
• 3.1 反應(yīng)概述30-31
• 3.2 主要儀器與試劑31-32
• 3.2.1 主要儀器31
• 3.2.2 主要試劑31-32
• 3.3 實(shí)驗(yàn)部分32-35
• 3.3.1 對(duì)叔丁基苯甲酸的合成32
• 3.3.2 結(jié)果與討論32-35
• 3.4 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表征35-36
• 3.5 小結(jié)36-37
• 第四章 對(duì)叔丁基苯甲酸甲酯的合成37-43
• 4.1 反應(yīng)概述37
• 4.2 主要儀器與試劑37-38
• 4.2.1 主要儀器37-38
• 4.2.2 主要試劑38
• 4.3 實(shí)驗(yàn)部分38-42
• 4.3.1 對(duì)叔丁基苯甲酸甲酯的合成38
• 4.3.2 結(jié)果與討論38-42
• 4.4 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表征42
• 4.5 小結(jié)42-43
• 第五章 目標(biāo)物的合成43-52
• 5.1 反應(yīng)概述43
• 5.2 主要儀器與試劑43-44
• 5.2.1 主要儀器43-44
• 5.2.2 主要試劑44
• 5.3 實(shí)驗(yàn)部分44-49
• 5.3.1 目標(biāo)化合物的合成44-45
• 5.3.2 目標(biāo)化合物B 的合成討論45-49
• 5.4 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表征49-51
• 5.4.1 目標(biāo)物 A 的分析及譜圖解析49
• 5.4.2 目標(biāo)物 B 的分析及譜圖解析49-50
• 5.4.3 目標(biāo)物 C 的分析及譜圖解析50
• 5.4.4 目標(biāo)物 D 的分析及譜圖解析50-51
• 5.4.5 目標(biāo)物 E 的分析及譜圖解析51
• 5.5 微波法與常規(guī)法的收率比較51
• 5.6 小結(jié)51-52
• 第六章 目標(biāo)物的性能分析52-56
• 6.1 目標(biāo)化合物的紫外線吸收光譜分析52-54
• 6.2 復(fù)配物的紫外線吸收光譜分析54-55
• 6.3 小結(jié)55-56
• 第七章 結(jié)論56-58
• 創(chuàng)新點(diǎn)與展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-65
• 致謝65-66
• 發(fā)表論文66-67
• 附圖67-79

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