概述
3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯(3,4-Epoxycyclohexylmethyl acrylate)又名7-氧杂双环[4.1.0]庚-3-基甲基丙烯酸酯,是一种化学结构独特的有机化合物。其分子结构中包含两个关键官能团:环氧基和甲基丙烯酸酯基。环氧基赋予其较高的反应活性,可与多种亲核试剂(如胺类、酸类)发生开环反应;甲基丙烯酸酯基则使其能够参与自由基聚合反应,形成高分子材料。常温常压下,3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯表现为无色至淡黄色液体,具有较低的黏度和适中的挥发性,稳定性较好。

合成方法
以3-环己烯-1-甲醇与(甲基)丙烯酸甲(或乙)酯为原料,采用酯交换法制得中间体(甲基)丙烯酸-3-环己烯基甲酯。然后,采用过硫酸氢钾为氧化剂,低碳数酮为反应介质,在较温和反应条件下进行碳碳双键的选择性环氧化反应。反应结束后,经萃取,蒸馏等操作即可得到3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯。该发明与传统方法相比,操作简单,反应选择性好,产品收率和纯度高[1]。
此外,也可选择以甲基丙烯酸-3-环己烯基甲酯为起始原料直接经过硫酸氢钾氧化合成产物。对甲基丙烯酸-3,4-环氧环己基甲酯的合成反应进行研究,考察了过硫酸氢钾用量,过硫酸氢钾滴加时间,反应时间,搅拌速度以及反应温度等因素对反应结果的影响。得到的较佳反应条件如下:n(过硫酸氢钾):n(甲基丙烯酸-3-环己烯基甲酯)=1.4:1,过硫酸氢钾滴加时间30min,反应时间6h,搅拌速度500r·min-1,反应温度0℃。在此条件下,甲基丙烯酸-3-环己烯基甲酯的转化率可达97%以上,3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯收率达96%以上[2]。
应用
吸附树脂技术领域公开了一种双功能吸附树脂的制备方法和应用。该树脂基质为表面带有环氧基的大孔树脂微球,微球的粒径为5~6μm。在该微球表面接枝带有烯烃的聚合物刷,且微球表面还引入L半胱氨酸。制备方法具体采用种子溶胀聚合法,以3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯为单体,四甘醇二丙烯酸酯为交联剂制备表面带有环氧基的大孔树脂微球,然后利用原子转移自由基聚合技术在微球表面接枝带有烯烃的聚合物刷,最后通过光引发"巯基烯"点击化学反应将L半胱氨酸引入微球表面,制备出可用于金属离子吸附和/或得到糖肽富集的双功能吸附树脂[3]。
文献还报道了一种SMC专用预固化黏结剂配制方法。该SMC专用预固化黏结剂即为将SMC黏结到输油气管道缺陷部位的专用预固化黏结剂,配制方法包括如下步骤:将环氧树脂与3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯,丙烯酸酯共混,搅拌均匀制备为复配树脂。在所得复配树脂中加入丙烯酸单体以及助剂,经过高温,搅拌,紫外光处理后,制得改性复配树脂。将改性复配树脂与复配型固化剂共混搅拌,待搅拌均匀后静止即可制备成SMC专用预固化黏结剂,用于长输油气管道修复。该发明解决了现有技术中利用其他领域胶粘剂进行输油气管道的修复,因胶粘剂性能导致的输油气管道修复效果差,修复层整体补强强度低的技术问题[4]。
此外,3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯还可作为合成组分用于制备紫外光固化的UV喷墨墨水。其与主体UV树脂,异氰尿酸三缩水甘油酯,N‑乙烯基己内丙酰胺,二季戊四醇六丙烯酸酯,光引发剂,硅烷偶联剂,颜料等按照一定重量组分复配及可制备得到UV喷墨墨水。该墨水具有较好的耐高温性能和耐候性能,又具有良好的附着力和硬度,同时其粘度很低,可用喷墨打印的方式来加工手机、平板电脑等电子设备的3D曲面玻璃,加工工艺简单,高效率、低能耗,且对环境无污染[5]。
参考文献
[1]刘福胜,孙西花,宋修艳,等.一种(甲基)丙烯酸-3,4-环氧环己基甲酯的制备方法:CN201510732070.0[P].
[2]孙西花,刘福胜.甲基丙烯酸-3,4-环氧环己基甲酯的合成[J].青岛科技大学学报:自然科学版, 2017, 38(1):5.DOI:10.16351/j.1672-6987.2017.01.004.
[3]龚波林,欧俊杰,韩速,等.一种双功能吸附树脂及制备方法和应用.CN202211073623.2.
[4]郭旭,蔡越,杨晗,等.一种SMC专用预固化黏结剂配制方法:CN202111624033.X[P].
[5]吴烨飞,赵东理,刘姗姗.一种紫外光固化的UV喷墨墨水及其制备方法和应用:CN201711382092.4[P].