環氧樹脂的幾種合成方法介紹
作者:訪客發布時間:2021-07-05分類:膠粘劑瀏覽:91
】一.有機過氧酸及其衍生物的環氧化法
1909年,Nilolaus Prilezhaev發現過氧乙酸能環氧化各種雙鍵,不管是鏈端雙鍵還是鏈中雙鍵,而且能環氧化脂肪環上的雙鍵。
此后的研究表明,有機過氧酸是一種非常有效的環氧化劑,它和烯烴的環氯化過程是靜電加成。烯烴結構、過氧酸結構、反應介質和溫度影響環氧化反應的速率,催化劑對反應沒有影響。其中帶吸電基團的烯烴,如羥基會降低反應速率;反之,帶供電基團的,如烴基會加速反應。
過氧乙酸因結構簡單、易制備、價格便宜而得到廣泛使用。根據脂環族環氧樹脂制備反應過程中是否分離末反應完全的有機過氧酸,制各方法又可以分為原地環氧化法和分離環氧化法二種。
1.原地環氧化法
原地環氧化法是指合成有機過氧酸和烯烴的環氧化反應在同一體系中進行,這樣生成的有機過氧酸立即和烯烴反應,沒有過氧酸富集的過程。例如,乙酸先和含烯鏈的化合物混合,再向體系中加入雙氧水,乙酸和雙氧水反應生成過氧乙酸立即和含烯鍵的底物環氧化,從而得到產物。此方法的特點是工藝簡單,設備投資少,而且不存在過氧化物富集產生的安全隱患。
2.分離環氧化法
分離環氧化法和原地環氧化法不同,它是指合成有機過氧酸和環氧化過程分離。這種方法的特點是兩個過程分離,有利于對兩個過程分別檢測控制,因而適合工業化大生產。美國UCC公司和上海石油化工總廠都用此方法生產環氧樹脂。
二.鹵醇及其衍生物的環氧化法
最常見的鹵醇是次氯酸H0-C1+,它的環氧化的機理見反應式2。反應機理可以推廣到溴和碘.先是親電的鹵正離于進攻烯鍵,形成鹵翁離子,然后親核基團從背后進攻鹵翁正離子,這個親核基團可能是0H-、H20,然后在堿的作用下,氧負子背后進攻和鹵相連的碳原子,鹵負離子離去形成環氧基。反應中親核基團還可能是鹵負離子,這樣就會形成副產雙鹵分子。從以上機理可以看出,反應有兩個背后進攻的立體化學過程,這樣產物就可以保持原料的立體構型,這是一些有機合成者對該環氧化法感興趣的原因。目前,國內主要用次氯酸法生產環氧丙烷。
80年代出現金屬卟啉化合物催化用次氯酸鈉做環氧化劑的環氧化反應,它的特點是反應過程從原來的兩步縮減到一步,而且金屬卟琳化合物催化活性很高,反應體系簡單,常溫即可。
三.雙氧水法
這種合成方法是以雙氧水做氧化劑,主要用來環氧化一些帶羥基的脂環族烯烴.反應的關鍵是需要高活性催化劑。五六十年代,三氧化鎢作為此反應的催化劑曾經占有一定地位。目前.出現了眾多新型的催化劑,它們通常帶有金屬離子.如Ti4+、V4+、Cr3+。其中效果較好的是Ti/Si02促化劑、它可以在低溫下催化氧化分子量較小的分子。
四.無機氧化劑法
常見的氧化劑有氧氣、臭氧、鉻酸和高錳酸鉀等,其中氧氣作為最廉價的氧化劑一直是氧化還原反應中倍受青睞的原料。但到目前為止它不能作為普通的直接的環氧化劑,僅出現在一些特殊的環氧化反應中,如含有共軛雙健的α-蒎烯和氧氣發生[2+ 4]環化反應,再經過重排得雙環氧化合物 (方程式3)。重排過程是這個反應的關鍍,既可以是再加熱狀態下自發的熱力學重排,也可以是光誘導重排,還可以用鈷催化重排。還有,銀催化氧氣環氧化方法只用于合成環氧乙烷,它對長鏈烯烴無效(環氧丙烷也不是用這種方法生產),也不能環氧化脂環族烯烴。鉻酸和高錳酸鉀是傳統的氧化劑,如果控制好反應條件,也可以用于環氧化反應。五.仿生法
卟啉鐵作為血細胞中的活性物質,對氧氣有非常高的活性。因此,人們受到啟發,使用金屑葉琳催化環氧化反應。1979年, Groves最先用金屬卟啉模仿生物體系催化環氧化烯烴。
- 上一篇:什么是環氧地坪涂料?
- 下一篇:怎樣判別PP塑料板 的質量
- 膠粘劑排行
- 最近發表