几种蓝光吸收剂的合成及性能评价

 2022-02-13 05:02

论文总字数:25673字

摘 要

伴随着电脑,智能手机、平板电脑以及电视等电子产品的普及,由于视网膜损伤引起的眼科疾病事件也频频发生。大量的实验研究及调查的展开,蓝光被认为是罪魁祸首,因此蓝光吸收剂的研究颇受关注。其中天然黄色染料因其毒性小、紫外吸收剂以其已获得等原因已经被人们广泛研究和利用。然而,现如今使用的蓝光吸收剂的吸收峰大都在紫外吸收区,而且其主要都是通过物理掺杂的方式加入到眼镜或显示器屏中,它们在清洗,擦拭的过程中易脱落,达不到吸收蓝光保护眼睛的要求。因此,合成蓝光吸收剂存在两大关键点:一是通过添加合适的官能团来使母体分子的紫外吸收峰移动至蓝光吸收区,二是在其母体上添加烯基不饱和键通过与眼镜单体或显示器材料聚合的方法进行化学掺杂;从而达到吸收蓝光且解决吸收剂易脱落的问题。当然,满足上述两个条件的同时还要尽可能不对环境及人体造成危害。

在本毕业设计中,我们通过查看文献,选择适当的分子母体并对其进行必要的修饰和改性以合成不同类型的抗蓝光剂,包括偶氮类、三唑等化合物的合成,期望找到一种能用于镜片表面修饰、且吸收波长在400-450纳米的吸收剂。然后,对其使用红外、核磁和质谱等表征方法来确证其精细结构,对所材料进行各种结构表征;测定其抗蓝光性能及其在其它涂层中的添加行为。

关键词:偶氮化合物,三唑类化合物,喹啉黄,蓝光吸收剂,抗蓝光性能评价

Synthesis and performance research of several kind of blue light absorbing agent

 Abstract

With the popularization of computers, smart phones, tablet PCs and TVs and other electronic products,ophthalmic diseases that retinal damage caused also occurred frequently. With large number of experiments and investigation unfolding, blue is considered to be the culprit,and therefore the study of blue light absorbers catchs popular attention. Wherein the natural yellow dye because of its toxicity,and the raw material has widely been extensively studied and used. However, the absorption of blue light absorbers now used mostly in the ultraviolet absorption region, and are joined by the main way to physically doped glasses or display screen, they are easy to fall off in the wash, wipe process, not up requirements to absorb blue light to protect the eyes. Therefore, synthetic blue light absorbers exist two key points: First,add an appropriate functional group to make the parent molecular UV absorption peak move to Blu-ray absorbing region, the second is adding alkenyl into its parent unsaturation monomers and thus the glasses and display materials can polymerize with the absorbing agent for achieving the absorption of blue light and solving the problem of falling off the absorbent solve problems. Of course, both satisfying the two conditions aboved and no even possible harm to the environment and the human body are important.

In this work, we review the document, select the appropriate precursor molecules and gain the necessary modifications and modified to synthesize different types of anti-blue agents, including synthetic azo, triazole compounds, expect to find a species can be used for the surface modification of the lens, and a absorption wavelength of 400-450 nm absorber. Then, using the IR, NMR and MS characterization methods to confirm its fine structure, the structural characterization of various materials and determination of their properties and anti-blue behavior add other coating.

KEY WORDS: diazo compound,triazole compound,quinoline yellow,blue light absorbing agent,blue light resistance evaluation

目 录

摘要....................................................................................................................................................I

Abstract.............................................................................................................................................II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 本课题选题意义及研究内容 3

第二章 2-(2-吡啶基)-1,3-茚二酮的合成及其抗蓝光性能评价 4

2.1 实验部分 4

2.1.1主要仪器与试药 4

2.1.2 合成路线 5

2.1.3.1 2-(2-吡啶基)-1,3-茚二酮的合成方法 6

2.1.3.2 隐形眼镜的合成方法 6

2.1.4 核磁共振氢谱表征 7

2.1.5 红外光谱表征 7

2.1.6质谱表征 7

2.2 结果与讨论 8

2.2.1 核磁共振图谱 8

2.2.2 红外图谱 9

2.2.3 质谱图谱 11

2.2.4 2-(2-吡啶基)-1,3-茚二酮的蓝光吸收性能评价 11

2.3 本章小结 12

第三章 2-(2-喹啉基)-1,3-茚二酮的合成及其抗蓝光性能评价 13

3.1 实验部分 13

3.1.1仪器与试药 13

3.1.2 合成路线 14

3.1.3 制备方法 15

3.1.4 核磁共振氢谱表征 15

3.1.5 红外光谱表征 16

3.1.6质谱表征 16

3.2 结果与讨论 16

3.2.1 核磁共振图谱 17

3.2.2 红外图谱 18

3.2.3质谱图谱 19

3.2.4 2-(2-喹啉基)-1,3-茚二酮的蓝光吸收性能评价 19

3.3 本章小结 22

第四章 总结与展望 23

致谢 24

参考文献 25

第一章 绪论

1.1 引言

随着科技的不断进步,电子产品的成本也随之大幅度下降,这使得越来越多的人可以轻易接触到电视、手机甚至电脑,但随之而来的是大量近视和视网膜引起的眼科疾病患者。调查数据表明很多人在长时间使用电脑、观看视频以及玩手机时,眼睛都会出现干涩、红肿和流泪等症状,更严重的甚至会引起视力下降。所有这些不舒服的症状都是我们眼睛正在受到伤害并进行自我保护的一种信号,这些信号意味着:眼睛需要保护。如果我们忽视这些症状,其后果就是眼睛的进一步损伤,而这种损伤一般是不可逆转的。

对于保护我们的眼睛,很多人简单地认为点眼药水、买防辐射屏幕、带防辐射眼镜,或者吃保健品就可以了,但是这些措施真的能有效的保护我们的眼睛了吗?答案当然是否定的。调查数据表明,绝大多数人都陷入了一个误区:保护眼睛就是防辐射。其实电脑的辐射非常小,对人体和眼睛的危害也远比蓝光小,而且眼睛的结膜和晶体可以吸收并且阻挡绝大多数的紫外光,真正能够照射到视网膜上的紫外光实际上是很少的。所以很多佩戴戴防紫外线、防辐射眼镜的人在长期用电脑时,眼睛仍然会出现干涩、红肿和流泪等症状。因此佩戴防紫外线、防辐射眼镜是不能完全保护眼睛不受伤害的。

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