塑料助剂2020年第6期（总第144期）17
收稿日期：2020-03-17
鲍芃丞1 毕 莹1 田 军1 宋 歌1 张会京1,2 范小鹏1 孙春光1
（天津利安隆新材料股份有限公司，天津，300384）
摘 要：在传统UV-531合成方法的基础上，对UV-531合成工艺进行进一步研究，采用KI 与PEG-400作为催化剂，极大提高反应速率，减少副产物生成，在此反应条件下，采用过滤去除盐等固体杂质，方便工业操作，最终UV-531收率可以达到95.8%，HPLC 纯度99.7%。 关键词：紫外线吸收剂UV-531 合成 PEG-400 催化剂doi ：10.3969/j.issn.1672-6294.2020.06.0004
Synthesis Process of the Ultraviolet Light Absorber UV-531
Bao Pengcheng 1 Bi Ying 1 Tian Jun 1 Song ge 1 Zhang Huijing 1,2 Fan Xiaopeng 1 Sun Chunguang 1
sci数据库
（Rianlon Corporation, Tianjin, 300450, China ）
Abstract: Based on the traditional synthetic methods of UV-531, such synthetic process was further
studied with both KI and PEG-400 as the catalyst so as to improve the reaction rate and reduce the by -products generated. Under the above -mentioned reaction conditions, filter was used to remove salt and other solid
impurities, as a result, the UV-531 yield rate reached up to 95.8% with the HPLC purity of 99.7%.
Keywords: Ultraviolet light absorber UV-531; Synthesis; PEG-400; Catalyst
紫外线吸收剂UV-531是二苯甲酮类紫外线吸收剂［1-2］，化学名2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，是一种性能卓越的紫外线吸收剂，吸收240~340 nm 的紫外光，UV-531具有浅、无毒、相容性好、迁移性小、易于加工等特点，被广泛应用于PE 、PVC 、PP 、PS 、PC 、有机玻璃等方面［2］。
传统溶剂法合成UV-531采用环己酮为溶剂，
碳酸钾作为缚酸剂，以2，4-二羟基二苯甲酮与氯代正辛烷作为原料，此方法合成UV-531存在副产物多，产生废水较多，操作复杂的缺点［3］。
关于UV-531合成方法，历年来多有文献发表，本文在此基础上对UV-531合成工艺进行研究。以PEG-400与KI 作为催化剂［3-5］，采用碱性较弱的Na 2CO 3作为缚酸剂，反应速率明显加快，
采用过滤的后处理方法，避免产生大量含盐废水。
1 实验部分
1.1 主要实验原料和仪器
2,4-二羟基二苯甲酮，环己酮，氯代正辛
烷，碳酸钠，碳酸氢钠，碳酸氢钾，KI ，碳酸钾，PEG-400，聚乙二醇二甲醚，四丁基溴化铵，十二烷基磺酸钠，甲醇，均为分析纯。
+
C 8H 17Cl
OH
OH
O
OC 8H 17
23OH
O
图1 UV-531传统溶剂法合成反应
Fig.1 Traditional synthesis reaction of the solvent UV-531
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水务工程论文1.2 实验方法
淘宝10.11事变以PEG-400和Na2CO3为例说明，其他相转
移催化剂和碱操作方法类似。
（1）合成
向装有温度计、机械搅拌、回流冷凝管和
滴液漏斗的250 mL四口烧瓶中依次加入20.00 g
（0.093 mol）2,4-二羟基二苯甲酮、0.05 gKI、2.0
gPEG-400、9.96 g（0.094mol）Na2CO3及50 mL
环己酮。30 ℃条件下滴加15.69 g（0.106 mol）氯
代正辛烷，滴加时间30 min，滴加完毕后升温至
150 ℃，搅拌6 h，降温。
（2）后处理
反应液减压抽滤，去除滤渣，滤液减压蒸馏，
去除其中溶剂环己酮，降温至40 ℃，加入50 mL
甲醇，搅拌升温至回流，粗品完全溶于甲醇中，
搅拌1 h，降温至20 ℃，减压抽滤，真空干燥得
到产物。
2 结果与讨论
麦克白2.1 催化剂种类对反应的影响
传统方法中使用KI作为催化剂，由于反应物
与碱为固液两相，反应较为困难，故使用碱性较
强的碳酸钾作为碱，在此基础上，本文向反应液
卢浮宫魅影中加入相转移催化剂，提高固液两相接触。通过 实验确定加入相转移催化剂有利于反应进行，在
此基础上对不同相转移催化剂进行研究。相转移
催化剂对反应影响见表1。
表1 催化剂种类的影响
Tab.1 Effect of catalyst types on the reaction
催化剂种类反应液UV-531
含量/%
收率/%纯度/%
KI89.285.198.0 KI与PEG-40097.295.899.8 KI与聚乙二醇二甲醚96.393.499.5 KI与四丁基溴化铵94.291.299.6 KI与十二烷基磺酸钠92.590.399.5
注：2,4-二羟基二苯甲酮投料量为20.0 g，Na2CO3用量为9.96 g，相转移催化剂用量2.0 g，KI用量0.1 g。
血清肌酸激酶实验结果表明，由于加入相转移催化剂有利于反应两相接触，提高反应活性，同时由于Na2CO3碱性相对较低，副产物相应有所减少，且实验表明该反应速率明显提高，且后处理简单，更适宜工业化操作。
2.2 碱对反应的影响
在加入相转移催化剂后反应速度明显提高，但同时由于反应活性提高，若继续使用碳酸钾作为碱会导致副产物增加。
尝试使用碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸钠作为碱进行反应，实验结果见表2。
表2 碱对反应的影响
Tab.2 Effect of alkali on the reaction
碱种类
反应液UV-531
含量/%
收率/%含量/%碳酸钾93.290.999.7
碳酸氢钾93.589.399.4
碳酸钠96.995.099.6
碳酸氢钠97.295.899.8 KI与十二烷基磺酸钠92.590.399.5注：2,4-二羟基二苯甲酮投料量为20.0 g，n（碱）∶n （2,4-二羟基二苯甲酮）=1.01∶1。
通过数据可以看出，碳酸钠与碳酸氢钠作为碱，均可以达到较好的实验效果，但由于碳酸氢钠作为碱会与反应中释放氯化氢反应生成水，导致反应液黏稠，难以过滤，而使用碳酸钾与碳酸氢钾，由于碱性较强，副产物较多，影响反应收率与纯度。综上考虑，使用碳酸钠最适宜。2.3 工艺条件优化
在确定反应催化剂及所使用碱后，本文研究了摩尔比等关键因素对反应的影响。
2.3.1 投料摩尔比对反应的影响
投料摩尔比的影响见表3，由表中数据可以看出，当氯代正辛烷投料较少时，产品UV-531的纯度与收率均较低，且有原料剩余无法反应完全，当提高氯代正辛烷用量，产品UV-531收率与含量明显提高，但当氯代正辛烷用量过多时，
19产品收率下降，通过液相谱可以看出反应液中
副产物明显增多，故氯代正辛烷用量过多会导致
副反应发生，影响产品收率。
表3 投料摩尔比对反应的影响
Tab.3 Effect of feed mole ratios on the reaction
n（氯代正辛烷）∶n （2,4-二羟基二苯甲
酮）反应液UV-531
含量/%
收率/%纯度/%
1.05∶170.365.996.3
1.10∶190.588.699.7
1.13∶197.295.899.8
1.17∶193.591.099.6注：2,4-二羟基二苯甲酮投料量20.0 g，碳酸钠投料量10.0 g，KI投料量0.1 g，PEG-400投料量
2.0 g，反应温度
150 ℃，反应时间6 h。
2.3.2 反应温度的影响
反应温度的影响见表4，由表中数据可以看出，当反应温度在100 ℃时几乎不反应，随着反应温度升高，反应深度逐渐提高，当反应温度为150 ℃时，反应完全，反应适宜温度为150 ℃。
表4 反应温度的影响
Tab.4 Effect of reaction temperature
反应温度/℃反应液UV-531含量/%收率/%纯度/%
10050.849.798.6
13080.679.499.1
15097.295.899.8碳酸氢钠97.295.899.8
注：2,4-二羟基二苯甲酮投料量20.0 g，碳酸钠投料量10.0 g，KI投料量0.1 g，PEG-400投料量2.0 g，n（氯代正辛烷）∶n（2,4-二羟基二苯甲酮）=1.13∶1，反应时间6 h。
2.3.3 反应时间的影响
反应时间的影响见表5，由表中数据可以看时间延长，产品收率与纯度均有明显提高，当反应时间超过6 h，继续延长反应时间，产品收率与纯度均无明显变化，故适宜反应时间为6 h。
表5 反应时间的影响
Tab.5 Effect of reaction time
反应时间/h反应液UV-531含量/%收率/%纯度/%
382.480.399.2
4.590.989.099.5
697.295.899.8
7.596.995.599.7注：2,4-二羟基二苯甲酮投料量20.0 g，碳酸钠投料量10.0 g，KI投料量0.1 g，PEG-400投料量2.0 g，n（氯代正辛
烷）∶n（2,4-二羟基二苯甲酮）=1.13∶1，反应温度150 ℃。3 结论
本文对紫外线吸收剂UV-531合成过程中使用催化剂进行了研究，结果表明，在UV-531合成过程中加入一定量相转移催化剂有利于反应进行，通过相转移催化剂加入，加快反应速率的同时，减少了副产物的生成，且工艺操作简单。在此基础上，研究了在相转移催化剂加入的条件下，碱对反应的影响，进而优化了UV-531的合成条件，得到UV-531适宜的合成条件为：催化剂为KI与PEG-400，PEG-400与KI用量分别为2,4-二羟基二苯甲酮用量的10%与0.5%，碱为碳酸钠，投料摩尔比为n（氯代正辛烷）∶n （2,4-二羟基二苯甲酮）=1.13∶1，反应温度为150 ℃，反应时间6 h，在此条件下，UV-531的收率为95.8%，纯度为99.8%。
参考文献
[1]童雪瑛.紫外线吸收剂U V-531的合成[J].浙江化
工,2003(34):21-22.
[2]章思规.实用精细化学品手册（有机卷，上卷）[M].北
京：化学工业出版社,1996.
[3]顾硕，彭广荣．紫外线吸收剂UV-531合成工艺研究[J].
江苏化工,2008(36):26-27.
[4]梅业玲.一步法合成紫外线吸收剂UV-531[J]. 浙江化
工,1997(4):35-37.
[5]许维相, 苏敏, 宫红. 紫外线吸收剂UV-531的合成[J].
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鲍芃丞，等. 紫外线吸收剂UV-531合成工艺研究
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