嘧啶基咪唑化合物及其制备方法、以及有机可焊保护剂与流程

1.本发明涉及印制电路板表面处理的技术领域，特别是涉及一种嘧啶基咪唑化合物及其制备方法、以及有机可焊保护剂。

背景技术：

2.有机可焊保护剂(organic solderability preservatives,osp)具有抗氧化性能好、焊接性能良好、成品低廉和易于返修等优点，在印制电路板行业中，尤其是在印制电路板(printed circuit board,pcb)表面处理工艺中得到了广泛的应用。
3.有机可焊保护剂的主要成膜物质为唑类化合物，唑类化合物对osp的性能起到了决定性的作用，如文献《carano m,王广益.有机可焊性保护剂(osp)的发展[j].印制电路信息,1998:15-17》及《k h tong,m t ku,k l hsu,et al.the evolution of organic solderability preservative(osp)process in pcb application[c].microsystems,packaging,assembly&circuits technology conference,2013.》均有公开报道。
[0004]
一般认为osp的成膜物质经历了如下五代，使osp的耐热性及焊接性均匀提升。
[0005][0006]
近些年，研究最多的是第五代osp产品，即成膜物质选用的使苯基咪唑化合物。欧洲专利ep0627499，美国专利us005498301、us008183386，日本专利jp5368241、jp5368244等均公布了多苯环取代苯基咪唑化合物作为osp的成膜物质，有些还会在苯环上引入卤素取代基，但这些多苯环取代的苯基咪唑化合物由于多苯环的引入，使分子的水溶性减弱，在生产中，需要使用较多的溶剂去增加咪唑化合物的溶解度，在osp使用过程中或者在低温存放条件下，咪唑化合物会随着溶解度的减小而析出结晶，从而影响osp的保护性能及焊接性能。而且，这些苯基咪唑化合物通常会在苯环上有卤素取代基，已不能适应日趋严格的环保要求。
[0007]
因此，开发出一种具有良好耐热性和焊接性能，不易析出结晶，并且绿环保的osp成为当前亟待解决的问题。

技术实现要素：

[0008]
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种具有良好耐热性和焊接性能，不易析出结晶，并且绿环保的嘧啶基咪唑化合物及其制备方法、以及有机可焊保护剂。
[0009]
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0010]
一种嘧啶基咪唑化合物，为以下结构式的化合物或它的药物学上可接受的盐，结构式如通式i所示：
[0011][0012]
其中，所述a基团的结构式选自如通式ⅱ、ⅲ、ⅳ所示的任意一种：
[0013][0014]
r为氢或甲基。
[0015]
在其中一个实施例中，所述嘧啶基化合物为2-(2-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑、2-(4-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑、2-(5-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑、2-(2-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑、2-(4-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑或2-(5-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑。
[0016]
一种嘧啶基咪唑化合物的制备方法，用于制备上述任一项所述的嘧啶基咪唑化合物，所述嘧啶基咪唑化合物的制备方法包括如下步骤：
[0017]
获取苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物；
[0018]
对所述苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物进行加热反应，得到所述嘧啶基咪唑化合物。
[0019]
获取苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物；
[0020]
对所述苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物进行加热反应，得到所述嘧啶基咪唑化合物。
[0021]
在其中一个实施例中，于有机溶剂中对所述苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物进行加热反应。
[0022]
在其中一个实施例中，对所述苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物进行加热反应，反应式如下：
[0023][0024]
其中，所述a基团的结构式选自如通式ⅱ、ⅲ、ⅳ所示的任意一种；
[0025]
r为氢或甲基。
[0026]
一种有机可焊保护剂，包括有机溶剂、过渡金属盐和权利要求1或2所述的嘧啶基咪唑化合物。
[0027]
在其中一个实施例中，所述有机可焊保护剂包括如下质量份的各组分：
[0028]
嘧啶基咪唑化合物
ꢀꢀꢀꢀ
0.1份～10份；
[0029]
有机溶剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1份～30份；
[0030]
过渡金属盐
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1份～20份。
[0031]
在其中一个实施例中，所述过渡金属盐为铜、铁和锌的有机酸盐。
[0032]
在其中一个实施例中，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、辛酸、庚酸和丙烯酸中的至少一种。
[0033]
在其中一个实施例中，所述有机可焊保护剂还包括ph调节剂。
[0034]
在其中一个实施例中，所述ph调节剂为氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺和环己胺中的至少一种。
[0035]
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
[0036]
本发明通过设计特殊分子结构的嘧啶基咪唑化合物，保留了咪唑化合物的结构特征，确保了嘧啶基咪唑化合物的成膜性能，并且嘧啶基咪唑化合物具有良好的耐热性能和焊接性能，不易析出晶体，并且不含有卤素基团，绿环保。
附图说明
[0037]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0038]
图1为本发明一实施方式的嘧啶基咪唑化合物的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0039]
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更
加透彻全面。
[0040]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0041]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0042]
以下具体实施方式中，如无特殊说明，均为常规方法；以下具体实施方式所用的原料、试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。
[0043]
本技术提供一种嘧啶基咪唑化合物。为了更好地理解本技术的，以下对本技术的做进一步的解释说明：
[0044]
一实施方式的一种嘧啶基咪唑化合物，为以下结构式的化合物或它的药物学上可接受的盐，结构式如通式i所示：
[0045][0046]
其中，a基团的结构式选自如通式ⅱ、ⅲ、ⅳ所示的任意一种：
[0047][0048]
r为氢或甲基。
[0049]
上述通过设计特殊分子结构的嘧啶基咪唑化合物，保留了咪唑化合物的结构特征，确保了嘧啶基咪唑化合物的成膜性能，并且嘧啶基咪唑化合物具有良好的耐热性能和焊接性能，不易析出晶体，并且不含有卤素基团，绿环保。
[0050]
需要说明的是，在嘧啶基咪唑化合物的分子中，咪唑环上含嘧啶基取代基，除了咪唑上的氮可以与铜配位之外，嘧啶环上的氮因含有未共用电子对也可与铜配位，即嘧啶基
咪唑化合物的分子具有多配位点，进而有利于形成致密的配合物保护膜，并在经回流焊加热的过程中，此配合物保护膜不易分解，具有良好的耐热性；并且咪唑环上的嘧啶取代基含有两个氮，由于氮原子上含有未共用电子对，可以与水形成氢键，增加了整个分子在水溶液中的溶解度，不易析出结晶。此外，此配合物保护膜可轻易地被助焊剂除去，不会影响后续焊接，具有良好的焊接性能；以及整个嘧啶基咪唑化合物分子中不含卤素，满足印制电路板行业的”无卤化“要求，绿环保。
[0051]
在其中一个实施例中，嘧啶基化合物为2-(2-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑、2-(4-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑、2-(5-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑、2-(2-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑、2-(4-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑或2-(5-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑。
[0052]
本技术还提供一种嘧啶基咪唑化合物的制备方法，用于制备上述任一项的嘧啶基咪唑化合物。为了更好地理解本技术的嘧啶基咪唑化合物的制备方法，以下对本技术的嘧啶基咪唑化合物的制备方法作进一步的解释说明：
[0053]
一实施方式的嘧啶基咪唑化合物的制备方法包括如下步骤：
[0054]
s100、获取苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物；
[0055]
s200、对苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物进行加热反应，得到嘧啶基咪唑化合物。
[0056]
上述的嘧啶基咪唑化合物的制备方法，获取苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物进行加热反应，有效地确保了嘧啶基咪唑化合物的合成。
[0057]
在其中一个实施例中，于有机溶剂中对苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物进行加热反应，较好地确保了苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物的充分接触反应，进而较好地确保了嘧啶基咪唑化合物的有效合成。
[0058]
在其中一个实施例中，于有机溶剂和碳酸钾溶液中对苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物进行加热反应，较好地确保了苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物的充分反应，进而较好地确保了嘧啶基咪唑化合物的有效合成。
[0059]
在其中一个实施例中，对苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物进行加热反应，反应式如下：
[0060][0061]
其中，a基团的结构式选自如通式ⅱ、ⅲ、ⅳ所示的任意一种。进一步地，r为氢或甲基。
[0062]
在其中一个实施例中，嘧啶基咪唑化合物的制备方法为：在50℃～60℃条件下，向
乙腈中加入2-嘧啶基乙脒盐酸盐和碳酸钾溶液，搅拌均匀，得到墨绿溶液；向墨绿溶液中缓慢滴加2-溴苯丙酮，2h～3h滴加完毕，升温至70℃～80℃，继续搅拌反应5.5～6.5h；待反应液冷却至室温，分液，有机层减压浓缩，然后加入乙腈，加热搅拌，析出固体，抽滤，烘干，再用乙腈重结晶，得到2-(2-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑。
[0063]
在其中一个实施例中，嘧啶基咪唑化合物的制备方法为：在50℃～60℃条件下，向乙腈中加入4-嘧啶乙脒盐酸盐和碳酸钾溶液，搅拌均匀，得到墨绿溶液；向墨绿溶液中缓慢滴加2-溴苯丙酮，2h～3h滴加完毕，升温至70℃～80℃，继续搅拌反应5.5～6.5h；待反应液冷却至室温，分液，有机层减压浓缩，然后加入乙腈，加热搅拌，析出固体，抽滤，烘干，再用乙腈重结晶，得到2-(4-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑。
[0064]
在其中一个实施例中，嘧啶基咪唑化合物的制备方法为：在50℃～60℃条件下，向乙腈中加入5-嘧啶乙脒盐酸盐和碳酸钾溶液，搅拌均匀，得到墨绿溶液；向墨绿溶液中缓慢滴加2-溴苯丙酮，2h～3h滴加完毕，升温至70℃～80℃，继续搅拌反应5.5～6.5h；待反应液冷却至室温，分液，有机层减压浓缩，然后加入乙腈，加热搅拌，析出固体，抽滤，烘干，再用乙腈重结晶，得到2-(5-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑。
[0065]
在其中一个实施例中，嘧啶基咪唑化合物的制备方法为：在50℃～60℃条件下，向乙腈中加入2-嘧啶基乙脒盐酸盐和碳酸钾溶液，搅拌均匀，得到墨绿溶液；向墨绿溶液中缓慢滴加2-溴苯乙酮，2h～3h滴加完毕，升温至70℃～80℃，继续搅拌反应5.5～6.5h；待反应液冷却至室温，分液，有机层减压浓缩，然后加入乙腈，加热搅拌，析出固体，抽滤，烘干，再用乙腈重结晶，得到2-(2-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑。
[0066]
在其中一个实施例中，嘧啶基咪唑化合物的制备方法为：在50℃～60℃条件下，向乙腈中加入4-嘧啶乙脒盐酸盐和碳酸钾溶液，搅拌均匀，得到墨绿溶液；向墨绿溶液中缓慢滴加2-溴苯乙酮，2h～3h滴加完毕，升温至70℃～80℃，继续搅拌反应5.5～6.5h；待反应液冷却至室温，分液，有机层减压浓缩，然后加入乙腈，加热搅拌，析出固体，抽滤，烘干，再用乙腈重结晶，得到2-(4-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑。
[0067]
在其中一个实施例中，嘧啶基咪唑化合物的制备方法为：在50℃～60℃条件下，向乙腈中加入5-嘧啶乙脒盐酸盐和碳酸钾溶液，搅拌均匀，得到墨绿溶液；向墨绿溶液中缓慢滴加2-溴苯乙酮，2h～3h滴加完毕，升温至70℃～80℃，继续搅拌反应5.5～6.5h；待反应液冷却至室温，分液，有机层减压浓缩，然后加入乙腈，加热搅拌，析出固体，抽滤，烘干，再用乙腈重结晶，得到2-(5-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑。
[0068]
在合成嘧啶基咪唑化合物的任意步骤中，形成了嘧啶基咪唑化合物的药物学上可接受的盐，此类盐的形成是现有技术中公知和充分了解的，在此不限定具体为如何制备的何种盐，仅在于保护嘧啶基咪唑化合物的的药物学上可接受的盐。
[0069]
本技术还提供一种有机可焊保护剂。上述的有机可焊包括有机溶剂、过渡金属盐和权利要求1或2的嘧啶基咪唑化合物。
[0070]
在其中一个实施例中，有机可焊保护剂包括如下质量份的各组分：嘧啶基咪唑化合物0.1份～10份；有机溶剂1份～30份；过渡金属盐0.1份～20份。
[0071]
在其中一个实施例中，过渡金属盐为铜、铁和锌的有机酸盐。
[0072]
在其中一个实施例中，有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、辛酸、庚酸和丙烯酸中的至少一种。
[0073]
在其中一个实施例中，有机可焊保护剂还包括ph调节剂。
[0074]
在其中一个实施例中，ph调节剂为氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺和环己胺中的至少一种。
[0075]
在其中一个实施例中，有机可焊保护剂包括如下质量份的各组分：嘧啶基咪唑化合物0.1份～10份；有机溶剂1份～30份；过渡金属盐0.1份～20份；ph调节剂0.01份～10份。
[0076]
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
[0077]
本发明的嘧啶基咪唑化合物，本发明通过设计特殊分子结构的嘧啶基咪唑化合物，保留了咪唑化合物的结构特征，确保了嘧啶基咪唑化合物的成膜性能，并且嘧啶基咪唑化合物具有良好的耐热性能和焊接性能，不易析出晶体，并且不含有卤素基团，绿环保。
[0078]
以下列举一些具体实施例，若提到％，均表示按重量百分比计。需注意的是，下列实施例并没有穷举所有可能的情况，并且下述实施例中所用的材料如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0079]
实施例1
[0080]
获取2-溴苯丙酮：在60℃下，将33.51g(0.25mol)的苯丙酮和90ml的乙酸乙酯溶液加入到装有温度计、恒压滴液漏斗及回流冷凝管的250ml的三口烧瓶中。然后向上述反应体系缓慢滴加40.7g液溴，液溴滴加完全后，继续反应2h。反应完成后，将反应液在室温下冷却后，加入适量饱和碳酸钠水溶液，搅拌后静置、分液，收集乙酸乙酯层，并用适量的无水硫酸钠除去有机溶剂中多余的水分，旋蒸，得到52.7g淡黄液(2-溴苯丙酮)，产率为99.0％；
[0081]
获取2-嘧啶基乙脒盐酸盐：将2.7g(0.5mol)甲醇钠、300ml甲醇加入到500ml三口烧瓶中，在30℃下搅拌溶解后，加入54.5g(0.5mol)2-嘧啶乙腈，反应完全后。向上述体系再加入26.75g(0.5mol)干燥的nh4cl固体，随即升温至50℃，随着反应的进行会发现有绿固体产生。反应完全后，趁热抽滤，得到的滤饼用适量的蒸馏水和乙酸乙酯洗涤，烘干，最终得到绿粉末(2-嘧啶基乙脒盐酸盐)41.25g，产率为47.8％；
[0082]
获取2-(2-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑：在50℃条件下，向100ml乙腈中加入17.2g(0.1mol)2-嘧啶基乙脒盐酸盐和60ml 50％的碳酸钾溶液，搅拌均匀，得到墨绿溶液；向墨绿溶液中缓慢滴加21.3g(0.1mol)2-溴苯丙酮，2小时滴加完毕，升温至70℃，继续搅拌反应6.5小时；待反应液冷却至室温，分液，有机层减压浓缩，然后加入50ml乙腈，加热搅拌，析出固体，抽滤，烘干，再用乙腈重结晶，得到17g白固体粉末，收率68％。
[0083]
所得白固体粉末nmr数据如下：
[0084]
1h nmr(500mhz,dmso-d6)δ：8.66(d,j＝4.0hz,2h),7.62-7.55(m,2h),7.49-7.43(m,2h),7.43-7.38(m,1h),7.19(t,j＝4.1hz,1h)。
[0085]
实施例2
[0086]
获取2-溴苯丙酮：在60℃下，将33.51g(0.25mol)的苯丙酮和90ml的乙酸乙酯溶液加入到装有温度计、恒压滴液漏斗及回流冷凝管的250ml的三口烧瓶中。然后向上述反应体系缓慢滴加40.7g液溴，液溴滴加完全后，继续反应2h。反应完成后，将反应液在室温下冷却后，加入适量饱和碳酸钠水溶液，搅拌后静置、分液，收集乙酸乙酯层，并用适量的无水硫酸钠除去有机溶剂中多余的水分，旋蒸，得到51.6g淡黄液(2-溴苯丙酮)，产率为97.0％；
[0087]
获取4-嘧啶基乙脒盐酸盐：将2.7g(0.5mol)甲醇钠、300ml甲醇加入到500ml三口烧瓶中，在30℃下搅拌溶解后，加入54.5g(0.5mol)4-嘧啶乙腈，反应完全后。向上述体系再
加入26.75g(0.5mol)干燥的nh4cl固体，随即升温至50℃，随着反应的进行会发现有绿固体产生。反应完全后，趁热抽滤，得到的滤饼用适量的蒸馏水和乙酸乙酯洗涤，烘干，最终得到绿粉末(4-嘧啶基乙脒盐酸盐)39g，产率为45.3％；
[0088]
获取2-(4-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑：在60℃条件下，向100ml乙腈中加入17.2g(0.1mol)4-嘧啶基乙脒盐酸盐和60ml 50％的碳酸钾溶液，搅拌均匀，得到墨绿溶液；向墨绿溶液中缓慢滴加21.3g(0.1mol)2-溴苯丙酮，2.5小时滴加完毕，升温至75℃，继续搅拌反应6小时；待反应液冷却至室温，分液，有机层减压浓缩，然后加入50ml乙腈，加热搅拌，析出固体，抽滤，烘干，再用乙腈重结晶，得到16g白固体粉末，收率64％。
[0089]
所得白固体粉末nmr数据如下：
[0090]
1h nmr(500mhz,dmso-d6)δ：8.97(t,j＝1.6hz,1h),8.69(dd,j＝4.2,1.6hz,1h),7.62-7.55(m,2h),7.49-7.38(m,3h),7.31(dd,j＝4.1,1.6hz,1h)。
[0091]
实施例3
[0092]
获取2-溴苯丙酮：在60℃下，将33.51g(0.25mol)的苯丙酮和90ml的乙酸乙酯溶液加入到装有温度计、恒压滴液漏斗及回流冷凝管的250ml的三口烧瓶中。然后向上述反应体系缓慢滴加40.7g液溴，液溴滴加完全后，继续反应2h。反应完成后，将反应液在室温下冷却后，加入适量饱和碳酸钠水溶液，搅拌后静置、分液，收集乙酸乙酯层，并用适量的无水硫酸钠除去有机溶剂中多余的水分，旋蒸，得到49.5g淡黄液(2-溴苯丙酮)，产率为93.0％；
[0093]
获取5-嘧啶基乙脒盐酸盐：将2.7g(0.5mol)甲醇钠、300ml甲醇加入到500ml三口烧瓶中，在30℃下搅拌溶解后，加入54.5g(0.5mol)5-嘧啶乙腈，反应完全后。向上述体系再加入26.75g(0.5mol)干燥的nh4cl固体，随即升温至50℃，随着反应的进行会发现有绿固体产生。反应完全后，趁热抽滤，得到的滤饼用适量的蒸馏水和乙酸乙酯洗涤，烘干，最终得到绿粉末(5-嘧啶基乙脒盐酸盐)44g，产率为54％；
[0094]
获取2-(5-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑：在55℃条件下，向100ml乙腈中加入17.2g(0.1mol)5-嘧啶基乙脒盐酸盐和60ml 50％的碳酸钾溶液，搅拌均匀，得到墨绿溶液；向墨绿溶液中缓慢滴加21.3g(0.1mol)2-溴苯丙酮，3小时滴加完毕，升温至80℃，继续搅拌反应5.5小时；待反应液冷却至室温，分液，有机层减压浓缩，然后加入50ml乙腈，加热搅拌，析出固体，抽滤，烘干，再用乙腈重结晶，得到14.8g白固体粉末，收率59％。
[0095]
所得白固体粉末nmr数据如下：
[0096]
1h nmr(500mhz,dmso-d6)δ:8.90(t,j＝1.7hz,1h),8.59(d,j＝1.6hz,2h),7.62-7.55(m,2h),7.49-7.38(m,3h)。
[0097]
实施例4
[0098]
获取2-溴苯乙酮：在60℃下，将30g(0.25mol)的苯乙酮和90ml的乙酸乙酯溶液加入到装有温度计、恒压滴液漏斗及回流冷凝管的250ml的三口烧瓶中。然后向上述反应体系缓慢滴加40.7g液溴，液溴滴加完全后，继续反应2h。反应完成后，将反应液在室温下冷却后，加入适量饱和碳酸钠水溶液，搅拌后静置、分液，收集乙酸乙酯层，并用适量的无水硫酸钠除去有机溶剂中多余的水分，旋蒸，得到47.2g淡黄液(2-溴苯乙酮)，产率为95.0％；
[0099]
获取2-嘧啶基乙脒盐酸盐：将2.7g(0.5mol)甲醇钠、300ml甲醇加入到500ml三口烧瓶中，在30℃下搅拌溶解后，加入54.5g(0.5mol)2-嘧啶乙腈，反应完全后。向上述体系再加入26.75g(0.5mol)干燥的nh4cl固体，随即升温至50℃，随着反应的进行会发现有绿固
体产生。反应完全后，趁热抽滤，得到的滤饼用适量的蒸馏水和乙酸乙酯洗涤，烘干，最终得到绿粉末(2-嘧啶基乙脒盐酸盐)41g，产率为48％；
[0100]
获取2-(2-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑：在50℃条件下，向100ml乙腈中加入17.2g(0.1mol)2-嘧啶基乙脒盐酸盐和60ml 50％的碳酸钾溶液，搅拌均匀，得到墨绿溶液；向墨绿溶液中缓慢滴加20g(0.1mol)2-溴苯乙酮，2小时滴加完毕，升温至70℃，继续搅拌反应6.5小时；待反应液冷却至室温，分液，有机层减压浓缩，然后加入50ml乙腈，加热搅拌，析出固体，抽滤，烘干，再用乙腈重结晶，得到15.3g白固体粉末，收率65％。
[0101]
所得白固体粉末nmr数据如下：
[0102]
1h nmr(500mhz,dmso-d6)δ8.66(d,j＝4.0hz,2h),7.85-7.80(m,2h),7.79(d,j＝5.5hz,1h),7.53-7.46(m,2h),7.49-7.39(m,1h),7.19(t,j＝4.1hz,1h)。
[0103]
实施例5
[0104]
获取2-溴苯乙酮：在60℃下，将30g(0.25mol)的苯乙酮和90ml的乙酸乙酯溶液加入到装有温度计、恒压滴液漏斗及回流冷凝管的250ml的三口烧瓶中。然后向上述反应体系缓慢滴加40.7g液溴，液溴滴加完全后，继续反应2h。反应完成后，将反应液在室温下冷却后，加入适量饱和碳酸钠水溶液，搅拌后静置、分液，收集乙酸乙酯层，并用适量的无水硫酸钠除去有机溶剂中多余的水分，旋蒸，得到46.7g淡黄液(2-溴苯乙酮)，产率为94.0％；
[0105]
获取4-嘧啶基乙脒盐酸盐：将2.7g(0.5mol)甲醇钠、300ml甲醇加入到500ml三口烧瓶中，在30℃下搅拌溶解后，加入54.5g(0.5mol)4-嘧啶乙腈，反应完全后。向上述体系再加入26.75g(0.5mol)干燥的nh4cl固体，随即升温至50℃，随着反应的进行会发现有绿固体产生。反应完全后，趁热抽滤，得到的滤饼用适量的蒸馏水和乙酸乙酯洗涤，烘干，最终得到绿粉末(4-嘧啶基乙脒盐酸盐)39.5g，产率为46％；
[0106]
获取2-(4-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑：在60℃条件下，向100ml乙腈中加入17.2g(0.1mol)4-嘧啶基乙脒盐酸盐和60ml 50％的碳酸钾溶液，搅拌均匀，得到墨绿溶液；向墨绿溶液中缓慢滴加20g(0.1mol)2-溴苯乙酮，2.5小时滴加完毕，升温至75℃，继续搅拌反应6小时；待反应液冷却至室温，分液，有机层减压浓缩，然后加入50ml乙腈，加热搅拌，析出固体，抽滤，烘干，再用乙腈重结晶，得到15.8g白固体粉末，收率67％。
[0107]
所得白固体粉末nmr数据如下：
[0108]
1h nmr(500mhz,dmso-d6)δ8.97(t,j＝1.5hz,1h),8.69(dd,j＝4.2,1.6hz,1h),7.85-7.79(m,2h),7.77(d,j＝5.5hz,1h),7.53-7.46(m,2h),7.49-7.39(m,1h),7.31(dd,j＝4.1,1.6hz,1h)。
[0109]
实施例6
[0110]
获取2-溴苯乙酮：在60℃下，将30g(0.25mol)的苯乙酮和90ml的乙酸乙酯溶液加入到装有温度计、恒压滴液漏斗及回流冷凝管的250ml的三口烧瓶中。然后向上述反应体系缓慢滴加40.7g液溴，液溴滴加完全后，继续反应2h。反应完成后，将反应液在室温下冷却后，加入适量饱和碳酸钠水溶液，搅拌后静置、分液，收集乙酸乙酯层，并用适量的无水硫酸钠除去有机溶剂中多余的水分，旋蒸，得到47.4g淡黄液(2-溴苯乙酮)，产率为96.0％；
[0111]
获取5-嘧啶基乙脒盐酸盐：将2.7g(0.5mol)甲醇钠、300ml甲醇加入到500ml三口烧瓶中，在30℃下搅拌溶解后，加入54.5g(0.5mol)5-嘧啶乙腈，反应完全后。向上述体系再加入26.75g(0.5mol)干燥的nh4cl固体，随即升温至50℃，随着反应的进行会发现有绿固
体产生。反应完全后，趁热抽滤，得到的滤饼用适量的蒸馏水和乙酸乙酯洗涤，烘干，最终得到绿粉末(5-嘧啶基乙脒盐酸盐)42g，产率为49％；
[0112]
获取2-(5-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑：在55℃条件下，向100ml乙腈中加入17.2g(0.1mol)5-嘧啶基乙脒盐酸盐和60ml 50％的碳酸钾溶液，搅拌均匀，得到墨绿溶液；向墨绿溶液中缓慢滴加20g(0.1mol)2-溴苯乙酮，3小时滴加完毕，升温至80℃，继续搅拌反应5.5小时；待反应液冷却至室温，分液，有机层减压浓缩，然后加入50ml乙腈，加热搅拌，析出固体，抽滤，烘干，再用乙腈重结晶，得到14.9g白固体粉末，收率63％。
[0113]
所得白固体粉末nmr数据如下：
[0114]
1h nmr(500mhz,dmso-d6)δ8.90(t,j＝1.7hz,1h),8.59(d,j＝1.6hz,2h),7.85-7.79(m,2h),7.77(d,j＝5.5hz,1h),7.53-7.46(m,2h),7.49-7.39(m,1h)。
[0115]
将实施例1至6得到的白固体粉末分别与有机溶剂、金属离子和ph调节剂采用常规的有机可焊保护剂的制备方法得到有机可焊保护剂，有机可焊保护剂的具体添加物质和添加量如下表1所示：
[0116]
表1：有机可焊保护剂组成
[0117][0118]
上述得到的实施例1至6和对比例1至2的有机可焊保护剂的ph值如下表2所示：
[0119]
表2：有机可焊保护剂的ph值
[0120] 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6对比例1对比例2ph值2.92.92.92.92.92.92.92.9
[0121]
以下对上述得到的实施例1至6和对比例1至2的有机可焊保护剂进行性能测试。
[0122]
1.耐热性测试
[0123]
将尺寸为3cm
×
5cm的覆铜板，经除油、水洗、微蚀、水洗之后，在40℃下，浸泡在上述各有机可焊保护剂溶液中70秒，然后取出、水洗、吹干。
[0124]
将经过上述流程处理之后的覆铜板置于220℃烘箱中烘烤3分钟，观察覆铜板表面变情况，结果如表3所示：
[0125]
表3：覆铜板表面变情况
[0126][0127]
2.助焊性能测试
[0128]
将尺寸为3cm
×
5cm的覆铜板，经除油、水洗、微蚀、水洗之后，在40℃下，浸泡在上述有机可焊保护剂溶液中70秒，然后取出、水洗、吹干。
[0129]
将经过上述流程处理的覆铜板置于200℃烘箱中烘烤10分钟，然后浸入助焊剂中，再浸入熔融的锡中，保持3秒钟，取出覆铜板，观察表面焊锡情况，并以百格刀划刻锡面，用3m胶带粘住小网格后，在垂直(90
°
)方向迅速扯下，观察锡面脱落情况，结果如下表4所示：
[0130]
表4：锡面脱落情况
[0131][0132]
3.溶液稳定性能测试
[0133]
将按上述表1配制的有机可焊保护剂溶液各取100毫升置于玻璃烧杯中，烧杯口用保鲜膜覆盖，然后置于冰箱冷藏(2℃-6℃)24小时后取出，观察溶液中晶体析出情况，结果如表5所示：
[0134]
表5：溶液中晶体析出
[0135][0136]
上述测试结果表面本发明实施例1至6的嘧啶基咪唑化合物形成的有机可焊保护剂在铜面上形成的有机膜，具有良好的耐热性和助焊性能，可作为印制电路板表面处理的有机可焊保护剂，且实施例1至6的嘧啶基咪唑化合物为成膜物质的有机可焊保护剂溶液稳定性良好，在低温条件下不会有晶体析出。
[0137]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种嘧啶基咪唑化合物，其特征在于，为以下结构式的化合物或它的药物学上可接受的盐，结构式如通式i所示：其中，所述a基团的结构式选自如通式ⅱ、ⅲ、ⅳ所示的任意一种：r为氢或甲基。2.根据权利要求1所述的嘧啶基咪唑化合物，其特征在于，所述嘧啶基化合物为2-(2-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑、2-(4-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑、2-(5-亚甲基嘧啶)-4-苯基-5-甲基咪唑、2-(2-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑、2-(4-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑或2-(5-亚甲基嘧啶)-4-苯基咪唑。3.一种嘧啶基咪唑化合物的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1或2所述的嘧啶基咪唑化合物，所述嘧啶基咪唑化合物的制备方法包括如下步骤：获取苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物；对所述苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物进行加热反应，得到所述嘧啶基咪唑化合物。4.根据权利要求3所述的嘧啶基咪唑化合物的制备方法，其特征在于，于有机溶剂中对所述苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物进行加热反应。5.根据权利要求3所述的嘧啶基咪唑化合物的制备方法，其特征在于，对所述苯基烷基酮化合物和嘧啶基烷基脒化合物进行加热反应，反应式如下：
其中，所述a基团的结构式选自如通式ⅱ、ⅲ、ⅳ所示的任意一种；r为氢或甲基。6.一种有机可焊保护剂，其特征在于，包括有机溶剂、过渡金属盐和权利要求1或2所述的嘧啶基咪唑化合物。7.根据权利要求6所述的有机可焊保护剂，其特征在于，所述有机可焊保护剂包括如下质量份的各组分：嘧啶基咪唑化合物
ꢀꢀꢀꢀ
0.1份～10份；有机溶剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1份～30份；过渡金属盐
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1份～20份。8.根据权利要求6所述的有机可焊保护剂，其特征在于，所述过渡金属盐为铜、铁和锌的有机酸盐；及/或，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、辛酸、庚酸和丙烯酸中的至少一种。9.根据权利要求6所述的有机可焊保护剂，其特征在于，所述有机可焊保护剂还包括ph调节剂。10.根据权利要求9所述的有机可焊保护剂，其特征在于，所述ph调节剂为氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺和环己胺中的至少一种。

技术总结

本申请提供一种嘧啶基咪唑化合物及其制备方法、以及有机可焊保护剂。上述的嘧啶基咪唑化合物结构式如通式I所示：其中，所述A基团的结构式选自如通式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所示的任意一种：R为氢或甲基。上述的嘧啶基咪唑化合物具有良好耐热性和焊接性能，不易析出结晶，并且绿环保。并且绿环保。并且绿环保。

技术研发人员：

杨泽 何康 李荣 马斯才

受保护的技术使用者：

深圳市贝加电子材料有限公司

技术研发日：

2022.08.30

技术公布日：

2022/12/19