介绍
1,3 - 环戊二醇具有对称环状结构的二元醇，可通过缩聚、酯化等反应制备聚酯、聚氨酯等高性能材料，用于生物基可降解材料、特种涂料等领域。两个-OH取代环上 1 位和 3 位的氢原子，存在顺式（cis-）与反式（trans-）两种构型。反式构型因羟基空间位阻更小、分子对称性更高，热力学稳定性更优；顺式构型则因羟基间的分子内氢键作用，具备特殊的反应选择性。
图一 1,3-环戊二醇
应用
1,3 - 环戊二醇的环状结构可增强聚酯的分子链刚性，改善热变形温度与力学强度。与琥珀酸、己二酸等二元酸进行缩聚反应，制备聚（琥珀酸 - 共 - 己二酸）-1,3 - 环戊二醇酯（P (SA-co-AA)-CPD），不仅具备优异的生物降解性（在土壤中 6 个月降解率≥85%），还具有32℃的玻璃化转变温度，高于传统聚丁二酸丁二醇酯的 Tg=16℃。
1,3-环戊二醇与二元酸、二异氰酸酯反应制备的聚酯型聚氨酯涂料，具备优异的耐候性、耐腐蚀性与光泽度。刚性结构可降低分子链的柔韧性，提升涂料的硬度，同时增强涂料与基材的附着力。此外，它还可以作为交联剂制备的水性胶粘剂，具有环保无溶剂、粘结强度高（≥3.5 MPa）的优势。与芳香族二元酸缩聚生成的聚芳酯，具有高透明性（透光率≥90%）、低双折射性与优异的热稳定性（热变形温度≥180℃）。
1,3-环戊二醇通过镧磷酸（LaP）催化剂选择性脱水为环戊二烯，因其较多的酸位点和平均孔径，在大气压下，在473 K下实现了100%转化率和超过90%的环戊二烯碳产率。
图二 1,3-环戊二醇选择性脱水为环戊二烯
作用机制
1,3-环戊二醇的环戊烷环刚性结构可限制分子链的旋转自由度，减少分子链间的滑移，从而提升材料的玻璃化转变温度（Tg）、拉伸强度与硬度。在聚酯分子中引入 1,3 - 环戊二醇单元后，材料的力学强度可提升 20%-30%。C-C 键键能高于直链烷烃，且热分解温度较高，不易发生降解[1]。
参考文献
[1]Liu H ,Zhang X ,Sun X , et al.Selective Dehydration of 1,3-Cyclopentanediol to Cyclopentadiene over Lanthanum Phosphate Catalysts[J].Catalysts,2025,15(12):1125-1125.DOI:10.3390/CATAL15121125.