化学式与结构特点:其化学式为 C₁₂H₁₈O₅,分子结构的核心是二乙二醇链段,由两个乙二醇单元通过醚键(—O—)相连而成,在二乙二醇链段的两端各连接着一个甲基丙烯酸酯基团(—COOCH₂C (CH₃)=CH₂)。这种结构赋予了它独特的化学特性,醚键带来一定的稳定性和溶解性特点,而甲基丙烯酸酯基团的碳 - 碳双键则使其具备较强的反应活性。
外观形态:通常呈现为无色至淡黄色的透明液体,液体状态使其在工业生产和实际应用中便于进行计量、添加以及参与各类化学反应等操作,是有机合成、化工生产等场景里常见的物料形态。
溶解性:具有较好的溶解性,能在多种有机溶剂中溶解,例如在甲苯、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;在水中的溶解性相对较差,因其分子结构中有机成分占比较大,整体呈现出一定的疏水性,不过其醚键等结构也使其与水之间存在一定的相互作用,所以在水中有一定程度的微溶情况。
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:
碳 - 碳双键的反应性:分子中的两个碳 - 碳双键是极为活泼的反应位点,可参与众多有机化学反应。比如在自由基引发剂(如偶氮二异丁腈等)存在下,能发生自由基聚合反应,可与其他含有碳 - 碳双键的单体(如苯乙烯、丙烯酸酯类等)共聚,生成具有不同性能的聚合物,这些聚合物在涂料、胶粘剂等领域有着广泛应用;双键还能与亲电试剂(如溴、氯等卤素单质)发生亲电加成反应,在双键处引入相应的卤素原子,对其结构进行修饰。
酯键的相关反应:酯键在特定的酸碱环境下可能发生水解反应,在酸性条件下生成甲基丙烯酸和二乙二醇,碱性条件下则生成相应的盐类等,不过在常规储存和应用条件下,水解反应通常较为缓慢,若长时间处于不适宜的酸碱环境中则需考虑水解带来的影响。
醚键的稳定性与反应:醚键在一般情况下相对稳定,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甲基丙烯酸为起始原料来进行合成。首先,二乙二醇与甲基丙烯酸在催化剂(如浓硫酸等酸性催化剂)存在下发生酯化反应,二乙二醇的羟基与甲基丙烯酸的羧基结合形成酯键,同时生成水,经过充分反应、分离除去生成的水以及未反应的原料等杂质后,可得到二乙二醇二甲基丙烯酸酯;也可以采用其他的酯化反应催化剂(如固体酸催化剂等),通过优化反应条件来提高产品质量和合成效率。
涂料工业方面:它是涂料用聚合物合成中常用的功能性单体,通过共聚引入其特有的结构单元,赋予涂料良好的柔韧性、耐水性、附着力等性能,常用于水性涂料、工业防腐涂料等产品中,提升涂料的综合品质。
胶粘剂领域:在胶粘剂配方中,作为共聚单体使用,所引入的结构单元有助于提高胶粘剂的粘结强度、固化速度以及对不同的材料的粘接适应性,例如可用于制备木材胶粘剂、塑料胶粘剂等,满足多种材料粘接的需求。
光固化材料领域:凭借其碳 - 碳双键的光反应活性,在光引发剂存在下,可用于制备光固化材料,如光固化涂料、光固化胶粘剂、光固化油墨等,当受到特定波长的光照射时,双键迅速发生聚合反应,实现快速固化,这种光固化特性使其在快速成型、电子封装等领域有着重要应用。
牙科材料领域:在牙科材料(如补牙材料、正畸材料等)的研制中也有应用,通过聚合反应形成的聚合物材料可以具备合适的硬度、韧性以及生物相容性等特点,有助于提高牙科材料的使用性能和质量。
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陈顺