环氧丙醇的用途

背景及概述^[1][2]

环氧化合物是一类非常重要的有机化工原料和中间体．这类化合物分子中含有三元氧环结构，在酸性或碱性催化剂的作用下，其三元氧环容易开环，可以与水、醇、胺、氨、酚或羧酸等多种亲核物质发生加成反应，因此用途广泛。

其中，环氧丙醇(又名缩水甘油，缩写为GLD)由于具有简单的甘油骨架和特殊的结构及能团，因此，在有机合成中应用前景广阔，可以用来合成一系列治疗心血管疾病的一阻断剂(如propranolol和atenolo1)、治疗艾滋病的HIV蛋白酶抑制剂、抗病毒药物及许多内酯和甘油磷脂，还可作为某些光电材料和功能高分子材料的重要中间体。

环氧丙醇为无色液体，分子量 74.08，熔点-53℃，沸点162～ 163℃ (分解)，相对密度1.115 (20/4℃)，折射率1.4311，闪点 71.5℃，能与水、乙醚、甲苯、氯仿、低碳醇等互溶，不溶于脂肪族和脂环族烃类。能自聚，用作环氧树脂稀释剂、树脂和纤维的改性剂、食品保藏剂、啤酒杀菌剂等。

用途^[2][3][4]

环氧丙醇(GLY)是一种重要的精细化工原料，在表面涂料、化学合成和医药化工等领域有较广泛的应用。应用举例如下：

1. 制备一种具有高度水分散性的超支化聚甘油表面改性石墨烯。该方法无需使用剧毒催化剂甲醇钾，仅利用石墨烯表面的含氧官能团及控制反应温度来 引发环氧丙醇在石墨烯表面的开环聚合，再用维生素C作还原剂还原，即可得到具有高度水分散性的超支化聚甘油表面改性石墨烯。本发明的技术方案，操作简便，绿色无毒。包括如下步骤：

1) 将50～250mg用modified Hummers方法制备的干燥的氧化石墨粉末与7～25mL纯度为 96～99％(GC)的环氧丙醇混合后，超声分散1～2小时；

2) 将按步骤1)超声处理后的分散液倒入烧瓶中，加热并磁力搅拌以引发环氧丙醇开环 聚合反应；将得到的胶体溶液冷却至室温，用50～250mL无水甲醇再分散，超声10～30min， 再加入100～500mL丙酮，静置，溶液中有黑色固体析出，倒掉上清液，得到黑色固体，此洗 涤过程重复3次后，将黑色固体在室温下真空干燥8～10h，得到黑色粉末；

3) 将按步骤2)制备得到的黑色粉末，分散到50～250mL水中，水浴超声5～10min，在 室温下，将50～250mg还原剂加入到该分散液中，搅拌15～30小时，将所得产物在去离子水 中透析1～3天后，再高速离心1～2h，将沉淀冷冻干燥，得到超支化聚甘油表面改性石墨烯。

2. 制备缩水甘油醚氧基硅烷。该一步法以氯硅烷为原料，克服了传统多步制备方法存在的成本高、产率低、 周期长的缺点。合成方法，具体步骤如下：

1) 在反应容器中加入环氧丙醇，缚酸剂和溶剂，得到混合溶液；

2) 将上述混合溶液冷却并保温20～40min，接着向其中加入溶解在溶剂中的二取代基二 氯硅烷或单取代基三氯硅烷；加完后，控制温度为0℃～25℃，继续搅拌反应8～24h；

3) 反应结束后，过滤，滤去反应生成的固体，收集滤液；

4) 用旋转蒸发仪抽去滤液中的大部分溶剂，剩余部分中多余的溶剂和过量的环氧丙醇 于真空烘箱中60-100℃除去；

5) 冷却至室温，得到缩水甘油醚氧基硅烷产物。

中毒及其处理^[5]

诊断：

1. 流泪，咽痛，咳嗽，甚至出现呼吸困难，肺水肿。 

2. 头晕、恶心、呕吐、步态不稳、共济失调。重者可见有烦躁不安，多语、谵妄，甚至昏迷及多脏器损害。 

3. 眼部损害，出现结膜充血、水肿。 

4. 皮肤接触性皮炎，甚至出现水疱和深部皮肤组织坏死。 

处理：

1. 应迅速脱离接触，吸氧，给予糖皮质激素，抗生素预防感染及雾化吸入等对症治疗。 

2. 眼结膜与皮肤刺激征可对症处理。 

制备 ^[1]

利用脂肪酶在有机介质中催化制备过氧酸，丙烯醇在过氧酸的作用下发生环氧化反应生成环氧丙醇。最适酶源为脂肪酶BSL2，其最适浓度为40 g/L；最适羧酸底物为2-苯基乙酸，其最适浓度为2 mo~L；最溶剂为甲苯；最适反应温度为4O℃，在上述反应条件下，丙烯醇环氧化的转化率可以达到67％．具体步骤如下：将5 mmol丙烯醇与一定量羧酸溶于10 mL有机溶剂中，加入脂肪酶，搅拌15 min使其混合均匀．在恒温搅拌下每隔15 min向反应液中滴加30微升浓度为30％的过氧化氢，直至全部加人720 IxL(过氧化氢不能一次加入过量，否则会导致酶失活)．恒温持续搅拌16 h．反应停止后，过滤除去脂肪酶，反应液经水洗以除去多余的过氧化氢，将合并的有机相用无水硫酸钠干燥．

主要参考资料

[1] 程月明, 王磊, 于大海, 等. 酶法与化学法联合制备环氧丙醇[J]. 吉林大學學報 (理學版), 2007, 45(4): 681-685.

[2] 陈晓晖, 范志勇, 权霞, 等. Ti-MWW 分子筛上烯丙醇环氧化制环氧丙醇[J]. 催化學報, 2006, 27(3): 285-290.

[3] 蔡宁;喻发全;侯大军;罗晓刚.一种具有高度水分散性的超支化聚甘油表面改性石墨烯的制备方法. CN201510182224.3 ，申请日 2015-04-17

[4] 谢聪;赵龙.缩水甘油醚氧基硅烷的合成方法. CN201510918452.2 ，申请日2015-12-10

[5] 实用中毒急救数字手册