化学式及结构特点:其化学式为 C₁₀H₁₈O₅,分子结构中包含二乙二醇的链段以及两个缩水甘油醚基团。二乙二醇部分是由两个乙二醇单元通过醚键(—O—)相连组成,而缩水甘油醚基团是由环氧丙烷结构中的环氧基(三元环结构,含一个氧原子和两个碳原子形成的环)与二乙二醇链段上的羟基(—OH)发生醚化反应后形成的,整体结构使它兼具醚键和环氧基的化学特性,为后续多种化学反应提供了活性位点。
外观形态:通常呈现为无色透明液体,液体状态方便在实际应用中进行计量、添加以及参与各类化学反应等操作,是有机合成、工业生产等场景中常见的液态物料形态。
溶解性:具有较好的溶解性,能在多种有机溶剂中溶解,比如在甲苯、二甲苯等芳烃类有机溶剂,乙醇、甲醇等醇类极性有机溶剂中都能较好地溶解;同时在水中也有一定的溶解性,这得益于分子结构中存在的醚键等相对亲水的结构单元,使其与水之间可以形成一定的相互作用,不过整体的亲水性并非很强。
沸点和挥发性:有相对适中的沸点范围,具备一定的挥发性,在常温常压下会有少量挥发,当处于加热或通风良好等环境条件下,挥发速度会加快,所以在使用和储存过程中一般需要注意密封等措施,以避免不必要的挥发损失。
反应活性:
环氧基的反应性:分子中的环氧基是非常活泼的反应位点,可参与多种化学反应。例如,它能与含有活泼氢的化合物(如醇、胺等)发生开环加成反应,在碱性、酸性或合适的催化剂(如有机锡催化剂等)存在下,环氧基打开,与活泼氢原子结合,形成新的化学键,实现对其他化合物的修饰或者自身聚合等,常用于制备环氧树脂、聚醚等高分子材料;还可以与羧酸发生开环酯化反应,生成含有酯键和醚键的化合物,拓展其在有机合成和材料化学领域的应用。
醚键的相关反应:醚键在一定条件下相对稳定,但在强酸(如浓硫酸等)作用下,可能发生断裂等反应,生成相应的醇类等产物;此外,在一些特殊的有机反应环境中,醚键也可参与氧化、取代等反应,不过这通常需要特定的试剂和条件来触发。
稳定性方面:在常温、干燥、避光的常规储存条件下相对稳定,但对强氧化剂(如浓硝酸、高锰酸钾溶液等)、强酸、强碱等较为敏感,这些物质容易引发其结构的破坏或者发生一些非预期的化学反应,从而改变其化学性质和性能。
常见合成途径:一种常用的方法是以二乙二醇和环氧氯丙烷为起始原料来进行合成。首先,二乙二醇与环氧氯丙烷在碱性条件下(如氢氧化钠溶液等)发生反应,二乙二醇的羟基进攻环氧氯丙烷的环氧基,引发开环反应,同时氯原子离去,经过多次这样的反应过程以及后续的精制处理(如蒸馏、水洗等操作去除杂质),最终得到二乙二醇二缩水甘油醚;也可以采用其他的合成路线,利用含有类似官能团的原料,通过有机合成中的取代、加成等反应原理,经过多步反应来制备该化合物。
环氧树脂领域:它是环氧树脂的活性稀释剂和增韧剂,在环氧树脂配方中添加适量的二乙二醇二缩水甘油醚,一方面可以降低环氧树脂的黏度,使其在使用过程中更便于操作,如在涂料涂刷、灌封等工艺中更容易施工;另一方面能够提高环氧树脂固化后的韧性,改善其脆性问题,增强环氧树脂制品的抗冲击性能等,广泛应用于电子电器、建筑、航空航天等领域的环氧树脂制品生产中。
涂料工业方面:作为涂料的一种助剂成分,它可以改善涂料的柔韧性、附着力等性能,使涂料更好地附着在被涂覆物体表面,并且在涂层干燥固化后不易出现开裂等问题,有助于提升涂料的质量和使用寿命,常用于各类工业涂料、防腐涂料、木器涂料等产品中。
胶粘剂领域:在胶粘剂配方中,它可以增强胶粘剂的韧性和对不同材料的粘接适应性,提高胶粘剂的综合性能,比如在塑料、金属、木材等不同材质之间的粘接中发挥作用,满足多种粘接需求,使粘接效果更加牢固、持久。
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陈顺