3,4-环氧环己基甲基 3,4-环氧环己基甲酸酯的制备

背景及概述

环氧树脂是指分子结构中含有两个或者两个以上环氧基团的一类有机高分子化合物，是一种重要的热固性树脂。目前普通双酚A型环氧树脂占市售量的90％以上，然而随着高新科技工业的发展，普通双酚A型环氧树脂的某些性能缺陷已不能满足特殊场合的需求，从而促进了各种新型环氧化合物的开发，其中以脂环族环氧树脂为首选。脂环族环氧树脂3,4-环氧环己基甲基 3,4-环氧环己基甲酸酯克服了传统双酚A型环氧树脂自身具有耐候性差、不耐高温、抗冲击性能差等缺点，给予了各行各业高度的重视。脂环族环氧树脂3,4-环氧环己基甲基 3,4-环氧环己基甲酸酯，工业牌号ERL‑4221，目前国内因原材料及工艺限制只能小批量生产，还没有大规模生产的工业装置，价格昂贵；国外主要是美国联碳化学公司生产。

制备

3,4-环氧环己基甲基 3,4-环氧环己基甲酸酯是由3,4‑环己烯甲酸‑3’,4’‑环己烯甲酯经环氧化反应制得[1]。

图1 3,4-环氧环己基甲基 3,4-环氧环己基甲酸酯的合成反应式

实验操作：

(1)在反应容器中，加入20g二氯甲烷和0.2g乙醇钠催化剂，搅拌下，升至35℃，恒压漏斗滴加100g的3‑环己烯‑1‑甲醛，滴完恒温反应1h，经3.7％稀盐酸洗涤分液减压蒸馏得环氧化中间体3,4‑环己烯甲酸‑3’,4’‑环己烯甲酯。

(2)将50g 3,4‑环己烯甲酸‑3’,4’‑环己烯甲酯、100g二氯乙烷、2.8g相转移催化剂[C16H33N(CH3)3]3PW4O24、0.16g回收剂十六烷基三甲基溴化铵、0.4g缓冲剂碳酸氢钠加入反应容器中，升温至55℃回流，75g30％双氧水通过恒压滴加完恒温反应1h，反应结束冷却至室温，分液减压蒸馏得到粗产物；

(3)将粗产物利用萃取溶剂乙酸乙酯进行萃取，经过滤回收固体催化剂，液体经减压蒸馏得到3D打印用阳离子型环氧树脂3,4-环氧环己基甲基 3,4-环氧环己基甲酸酯。产率：99.0％，纯度：99.2％，催化剂回收率：99.7％，树脂外观无色透明液体。

参考文献

[1] US2012/29217 A1, 2012 ;