1,4-双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷合成方法及应用

技术背景

1,4-双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷，英文名为1,4-bis[(2,3-epoxypropoxy)methyl]cyclohexane，别名为1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚，CAS号为14228-73-0，分子式为C14H24O4，分子量为256.33800。1,4-双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷为透明无色至淡黄色粘稠液体。1，4-双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷是一种双官能团、耐候型环氧树脂活性稀释剂，固化时参与反应，形成链状及网状，与环氧树脂混合使用，可大大降低体系粘度，多加填料，降低收缩率，还可以提高环氧树脂的耐候性。1，4-双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷可以作为环氧树脂稀释剂应用，也可以作为有机合成中间体应用。

1,4-双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷合成

Qiong Li, Songqi Ma, Jingjing Wei等在其研究论文《Preparation of Non-Planar-Ring Epoxy Thermosets Combining Ultra-Strong Shape Memory Effects and High Performance》中采用如下方法来进行合成1,4-双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷，其参照化合物BOB合成方案进行1,4-双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷的合成工作[1]。在反应瓶中，加入1,4-环己烷二甲醇（14.4 g，0.1 mol）、四丁基溴化铵（3.22 g，0.01 mol）以及40%（wt%）的氢氧化钠溶液（250mL），密封好之后于50℃下剧烈搅拌1小时，然后该反应体系置于冰浴中搅拌0.5小时，用恒压滴液漏斗于0.5小时内滴加环氧氯丙烷（73.6 g，0.8 mol），滴加完毕后反应体系于室温下持续搅拌反应21小时。反应完毕后，反应体系用二氯甲烷萃取（100mL*3），合并有机相，并用蒸馏水（100mL）洗涤有机相，无水硫酸钠干燥后过滤，收集滤液。使用旋转蒸发器除去溶剂和过量环氧氯丙烷后，获得无色粘稠液体产物1,4-双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷（17.5g，产率为78%）。

1,4-双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷应用

Jingyuan Hu, Liyue Zhang, Mingxuan Chen等在其研究论文《Synthesis of Hyperbranched Flame Retardants with Varied Branched Chains’ Rigidity and Performance of Modified Epoxy Resins》中采用了1,4-双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷合成了具有刚性中心芯和不同分支的环氧封端超支化阻燃剂EHBFR-HCM，并进一步对合成的物质进行了一系列改性及后续研究，所得材质的玻璃化转变温度（Tg）、相容性、热稳定性、机械性能和阻燃性均得到了不同程度的改善和提高[2]。

参考文献

[1] Qiong Li, Songqi Ma, Jingjing Wei, Sheng Wang, Xiwei Xu, Kaifeng Huang, Binbo Wang, Wangchao Yuan, Jin Zhu. Preparation of Non-Planar-Ring Epoxy Thermosets Combining Ultra-Strong Shape Memory Effects and High Performance. Macromolecular Research[J], 2020, 28(5): 480-493.

[2] Jingyuan Hu, Liyue Zhang, Mingxuan Chen, Jinyue Dai, Na Teng, Hongchi Zhao, Xinwu Ba, Xiaoqing Liu. Synthesis of Hyperbranched Flame Retardants with Varied Branched Chains’ Rigidity and Performance of Modified Epoxy Resins. Polymers[J], 2023, 15(449): 1-17.