УДК 547.791.8

СИНТЕЗ УФ-АБСОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ N-(2-АМИНОАРИЛ)ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОТРИАЗОЛА Синтез УФ-абсорбентов на основе N-(2-аминоарил)производных бензотриазола

Опубликовано в От химии к технологии шаг за шагом · Том 7, Номер 3, 2026 · Страницы 11–21 · Рубрика: Научные статьи
DOI: https://doi.org/10.52957/2782-1900-2026-7-3-11-21
Получено: 08.06.2026 Одобрено: 12.08.2026 Опубликовано: 23.09.2026
В ходе реакций ароматического нуклеофильного замещения и восстановления получены смеси 1-(2-NH2-4-CF3-фенил)-1H- и 2-(2-NH2-4-CF3-фенил)-2H-бензотриазола, содержащие 1- и 2-замещенные изомеры в различных соотношениях. Изучена интенсивность УФ абсорбции смесями данных аминосоединений. Все смеси аминопроизводных бензотриазола обладали абсорбцией в диапазонах 280-200 нм, 315-280 нм и 400-315 нм. С увеличением содержания в смеси 2-замещенного изомера способность поглощать UVA и UVB излучение усиливалась. При преобладании в смеси 1 замещенного производного более интенсивно абсорбировались UVС лучи. Наиболее перспективной оказалась смесь, содержащая 1- и 2-замещенные изомеры в соотношении 1 : 0.49, которая обладала сплошной и значительной абсорбцией во всем изучаемом диапазоне УФ спектра. По результатам квантовохимических расчетов показано, что гипсохромный сдвиг максимумов поглощения в УФ-спектре 1-замещенного изомера обусловлен стерическими затруднениями, которые делают молекулу существенно неплоской и нарушают сопряжение между бензотриазольным и анилиновым фрагментами. Это приводит к увеличению энергетической щели между ВЗМО и НВМО и возрастанию энергии электронных переходов.
УФ-абсорберы, N-(2-аминоарил)-бензотриазолы, реакция SNAr, восстановление, УФ спектры, диапазон длин волн 280-200 нм, 315-280 нм и 400-315 нм, квантово-химическое моделирование
Текст Список литературы
Текст (RU) (PDF)
Читать Скачать

1. Lu T., Solis-Ramos E., Yi Y., Kumosa M. UV degradation model for polymers and polymer matrix composites. Pol. Deg. and Stab., 2018, 154, 203-210. DOI:https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2018.06.004.

2. Wypych G. Handbook of UV degradation and stabilization. Elsevier, 2020, 518 p. URL: www.sciencedirect.com/book/9781927885574/handbook-of-uv-degradation-and-stabilization.

3. Rabek J. F. Polymer photodegradation: mechanisms and experimental methods. Springer Science & Business Media, 2012, 664 p. URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-94-011-1274-1.

4. Bisht P., Pandey K.K., Barshilia H.C. Photostable transparent wood composite functionalized with an UV absorber. Polym. Degrad. Stab., 2021, 189, Article 109600. DOI:https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2021.109600.

5. Cormack P.A.G., Erdemli O.C., Sankey S.W. Polymerizable UV absorbers for the UV stabilization of polyesters. I. Design, synthesis and polymerization of a library of UV absorbing monomers. Arkivoc, 2021, 6. 148-173. DOI:https://doi.org/10.24820/ark.5550190.p011.575.

6. Zhang Y., Naebe M. Lignin: A review on structure, properties, and applications as a light-colored UV absorber. ACS Sustainable Chem. Eng., 2021, 9(4), 1427-1442. DOI:https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c06998.

7. El-Hiti G.A., Ahmed D.S., Yousif E., Al-Khazrajy O.S., Abdallh M., Alanazi S.A. Modifications of polymers through the addition of ultraviolet absorbers to reduce the aging effect of accelerated and natural irradiation. Polymers, 2021, 14(1), 20. DOI: https://doi.org/10.3390/polym14010020.

8. Лефедова О.В., Немцева М.П. Жидкофазная гидрогенизация 2-нитро-2'-гидрокси-5'-метилазобензола на скелетном никеле с целью получения фотостабилизирующей композиции. Изв. вузов. Химия и хим. технология, 2025, 68(9), 106-114. DOI:https://doi.org/10.6060/ivkkt.20256809.7267.

9. Лефедова О.В., Немцева М.П. 2-2'-Гидрокси-5'-метилфенилбензотриазол и продукты его гидрогенизации в стабилизации полистирола. Ж. прикл. химии., 2012, 85(7), 1163-1167.

10. Cui Z., Li X., Wang X., Pei K., Chen W. Structure and properties of N-heterocycle-containing benzotriazoles as UV absorbers. J. Mol. Struct., 2013, 1054, 94-99. DOI:https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2013.09.045.

11. Pijeau S., Foster D., Hohenstein E.G. Excited-state dynamics of a benzotriazole photostabilizer: 2-(2′-hydroxy-5′-methylphenyl)benzotriazole. J. Phys. Chem. A., 2017, 121(34), 6377-6387. DOI:https://doi.org/10.1021/acs.jpca.7b04504.

12. Kim S., Hwang T.G., Namgoong J.W., Kim H.M., Kim P.J. Effect of linker moiety on linear dimeric benzotriazole derivatives as highly stable UV absorber for transparent polyimide film. Dyes Pigm., 2020, 180, Article 108469. DOI:https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2020.108469.

13. Naumov S., Herzog B., Abel B. Spectra and photorelaxation of hydroxyphenyl-benzotriazole-type UV absorbers: From monomers to nanoparticles. J. Phys. Chem. A., 2020, 124(4). 625-632. DOI:https://doi.org/10.1021/acs.jpca.9b09883.

14. Wu F., Tan S., Fang Z., Deng J., He Z., Huang C., Au C., Yi B. Substituent Effects on the Ultraviolet Absorption Properties of 2,4-Dihydroxy Dibenzophenone. Molecules, 2022, 27(23), Article 8169. DOI:https://doi.org/10.3390/molecules27238169

15. Huang Z., Ding A., Guo H., Lu G., Huang X. Construction of nontoxic polymeric UV-absorber with great resistance to UV-photoaging. Sc. Rep., 2016, 6(1), 1-12. DOI:https://doi.org/10.1038/srep25508.

16. Pospíšil J., Nešpurek S. Photostabilization of coatings. Mechanisms and performance. Prog. Polym. Sci., 2000, 25(9). P. 1261–1335 DOI:https://doi.org/10.1016/S0079-6700(00)00029-0.

17. Merrill J.R., Bennett R.G. Influence of Intramolecular Hydrogen Bonding on Electronic De‐excitation in Amidophenylbenzotriazoles. J. Chem. Phys., 1965, 43(4), 1410-1414. DOI:https://doi.org/10.1063/1.1696934.

18. Бегунов Р.С., Хлопотинин А.И., Лобанова Л.В., Воронцов С.М., Савина Л.И., Данилова А.С. Новые УФ поглотители на основе N-(2-аминоарил)бензотриазолов. Изв. вузов. Химия и хим. технология, 2024, 67(11), 86-94. DOI:https://doi.org/10.6060/ivkkt.20246711.7070.

19. Хлопотинин А.И. Синтез, функционализация и свойства N-(2-аминоарил)бензотриазолов, дис. канд. хим. наук. М., 2026, 137 с.

20. Бегунов Р.С., Орлов В.Ю., Копейкин В.В. Влияние природы растворителя на ориентацию моновосстановления однозамещенных 2,4-динитробензолов. Изв. вузов. Химия и хим. технология, 1998, 41(5), 9-11.

21. Rusanov A.L., Komarova L.G., Prigozhina M.P., Begunov R.S., Yakovleva Y.S. Benzophenone-type unsymmetrical substituted aromatic diamines and organosoluble polyimides therefrom. High Perform. Polym., 2009, 21(6), 729-743. DOI:https://doi.org/10.1177/0954008308099187

22. Бегунов Р.С., Валяева А.Н., Башкирова А.А., Беломоина Н.М., Булычева Е.Г. Эффективный способ синтеза полиядерных тетрааминов - мономеров для полигетероариленов. Изв. АН. Сер. хим., 2018, 6, 1072-1077.

23. Богданова Д.М., Савина Л.И., Бегунов Р.С. Синтез и функционализация аминопроизводных пиридо[1,2-a]бензимидазола. От химии к технологии шаг за шагом, 2022, 3(4), 30-38. URL: http://chemintech.ru/index.php/tor/2022-3-4 (дата обращения 23.07.2026)

24. Neese F. Software update: The ORCA program system –Version 5.0. Wiley Interdiscip. Rev. Comput. Mol. Sci., 2022, 12(5), e1606. DOI:https://doi.org/10.1002/wcms.1606

25. Grimme S., Hansen A., Ehlert S., Mewes J.-M. r2SCAN-3c: A “Swiss army knife” composite electronic structure method. J. Chem. Phys., 2021, 154(6), 064103. DOI:https://doi.org/10.1063/5.0040021

26. Stephens P.J., Devlin F.J., Chabalowski C.F., Frisch M.J. Ab initio calculation of vibrational absorption and circular dichroism spectra using density functional force fields. J. Phys. Chem., 1994, 98(45), 11623-11627. DOI:https://doi.org/10.1021/j100096a001

27. Lee C., Yang W., Parr R.G. Development of the Colle-Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density. Phys. Rev. B., 1988, 37(2), 785-789. DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevB.37.785

28. Weigend F., Ahlrichs R. Balanced basis sets of split valence, triple zeta valence and quadruple zeta valence quality for H to Rn: Design and assessment of accuracy. Phys. Chem. Chem. Phys., 2005, 7(18), 3297-3305. DOI:https://doi.org/10.1039/b508541a

29. Grimme S., Antony J., Ehrlich S., Krieg H. A consistent and accurate ab initio parametrization of density functional dispersion correction (DFT-D) for the 94 elements H-Pu. J. Chem. Phys., 2010, 132(15), 154104. DOI:https://doi.org/10.1063/1.3382344

30. Barone V., Cossi M. Quantum calculation of molecular energies and energy gradients in solution by a conductor solvent model. J. Phys. Chem. A., 1998, 102(11), 1995-2001. DOI:https://doi.org/10.1021/jp9716997

31. Chemcraft – graphical software for visualization of quantum chemistry computations. Version 1.8, build 682. https://www.chemcraftprog.com

Войти или Создать
* Забыли пароль?