双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯的合成与应用

简述

双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯又名双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯，分子式C₂₀H₃₀O₆，分子量366.45，属脂肪族环氧树脂类化合物。该物质的分子结构中包含两个7-氧杂双环[4.1.0]庚烷环系统，每个环系统通过甲基与己二酸酯的羧酸部分相连，常温下一般表现为无色或微黄色液体，属于非危险化学品。由于7-氧杂双环[4.1.0]庚烷是一种三元氧杂环丙烷结构，具有较高的环张力，所以其化学反应中活性较高。

合成方法

文献公开了一种用微通道反应器制备双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯的方法，包括如下步骤：以3-环己烯-1-甲醇和己二酰氯为原料，在第一微反应器中进行酯化反应制得中间体双((3-环己烯基)甲基)己二酸酯；以过氧乙酸为氧化剂，在第二微反应器中将中间体双((3-环己烯基)甲基)己二酸酯上环己烯基的碳碳双键进行选择性环氧化反应即可制得双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯。该发明采用原位法，在制备过氧乙酸的同时进行烯烃的环氧化反应，工艺过程易操作；酯化反应温度低，副反应少，后处理简单，效率高；反应收率高，产品纯度高，且中间产品的转化率和产品的选择性都有了非常明显的提升^[1]。

应用

材料化学领域，以双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯为起始原料可制得一种高导热绝缘材料。具体地，将双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯加入乙二醇中，再加入3-十三氟己基丙烯，N-(3-羟基苯基)乙酰胺，搅拌，再加入戊二酰肼与4-叔丁基苯乙炔，搅拌；再加入氧化铝，搅拌得到环氧料；混合石墨烯与聚乙烯比咯烷酮，得到预处理石墨烯；将N-乙酰对氨基酚加入乙醇中，然后加入氮化硅，再加入预处理的石墨烯，搅拌得到填料混合物；将填料混合物加入环氧料中，搅拌后加入硫氰基-1-(2-氨基苯基)乙酮，搅拌3小时，除去溶剂，热固化定型即可得到不同规格的高导热绝缘材料。上述制备方法中原料来源广泛，制备过程简单可控只需常规操作，易于产业化^[2]。

精细化工领域则公开了一种低毒防腐塑料片材的制备过程。将双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯加入乙二醇中，于110℃搅拌5分钟，再加入3-十三氟己基丙烯，N-乙酰对氨基酚，调整温度为120℃，搅拌35分钟，再加入戊二酰肼与4-叔丁基苯乙炔，搅拌2小时得到环氧组合物；将8-羟基喹啉，壬基苯酚混合，70℃保温搅拌20分钟，加入超细硫酸钡，搅拌45分钟，然后加入环氧组合物与丁酮，105℃下搅拌2小时，除去溶剂，冷却得到预聚体；混合聚丙烯，N-苯基苯甲酰胺，聚偏氟乙烯六氟丙烯共聚物；加入山梨酸钠与肌醇六磷酸酯，十二碳醇酯，搅拌均匀；再加入硅藻土，混合均匀得到主材；将主材与预聚体加入挤出机中，挤出得到低毒防腐塑料片材。相较于市面上大部分塑料片材，该产品防腐、力学性好，适用范围更广^[3]。

有关研究

研究发现，通过改进光固化树脂的引发体系可以实现不透光碳纤维增强树脂基复合材料的快速光固化。将双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯和甲基丙烯酸丁酯混合构成互传聚合物网络，并以此为光固化复合材料树脂基体，进一步研究组分比例对碳纤维增强树脂基复合材料的拉伸性能的影响。结果发现，当双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯和甲基丙烯酸丁酯以85/15的质量比混合时，复合材料具有最好的拉伸性能。一般而言，湿热环境会导致复合材料拉伸性能的明显下降，但是，甲基丙烯酸丁酯的引入可以提高复合材料的耐湿热性能，进而改善这一问题。当其质量分数为25%时，湿热处理后拉伸性能的下降最小^[4]。

参考文献

[1]韩建伟,贾泉,马培培,等.一种用微通道反应器制备双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯的方法:CN201910263497.9[P].

[2]孙政良.一种高导热绝缘材料及其制备方法:CN201610216444.8[P].

[3]李明华.一种低毒防腐塑料片材及其制备方法:CN201610365942.9[P].

[4]赵培仲,魏华凯,戴京涛,等.光固化碳纤维增强树脂基复合材料的研究[J].工程塑料应用, 2015, 41(9):5.DOI:CNKI:SUN:ACSN.0.2015-09-013.