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環氧化合物是一類非常重要的有機化工原料和中間體.這類化合物分子中含有三元氧環結構,在酸性或堿性催化劑的作用下,其三元氧環容易開環,可以與水、醇、胺、氨、酚或羧酸等多種親核物質發生加成反應,因此用途廣泛。
其中,環氧丙醇(又名縮水甘油,縮寫為GLD)由于具有簡單的甘油骨架和特殊的結構及能團,因此,在有機合成中應用前景廣闊,可以用來合成一系列治療心血管疾病的一阻斷劑(如propranolol和atenolo1)、治療艾滋病的HIV蛋白酶抑制劑、抗病毒藥物及許多內酯和甘油磷脂,還可作為某些光電材料和功能高分子材料的重要中間體。
環氧丙醇為無色液體,分子量74.08,熔點-53℃,沸點162~163℃(分解),相對密度1.115 (20/4℃),折射率1.4311,閃點71.5℃,能與水、乙醚、甲苯、氯仿、低碳醇等互溶,不溶于脂肪族和脂環族烴類。能自聚,用作環氧樹脂稀釋劑、樹脂和纖維的改性劑、食品保藏劑、啤酒殺菌劑等。
環氧丙醇(GLY)是一種重要的精細化工原料,在表面涂料、化學合成和醫藥化工等領域有較廣泛的應用。應用舉例如下:
1. 制備一種具有高度水分散性的超支化聚甘油表面改性石墨烯。該方法無需使用劇毒催化劑甲醇鉀,僅利用石墨烯表面的含氧官能團及控制反應溫度來引發環氧丙醇在石墨烯表面的開環聚合,再用維生素C作還原劑還原,即可得到具有高度水分散性的超支化聚甘油表面改性石墨烯。本發明的技術方案,操作簡便,綠色無毒。包括如下步驟:
1)將50~250mg用modifiedHummers方法制備的干燥的氧化石墨粉末與7~25mL純度為96~99%(GC)的環氧丙醇混合后,超聲分散1~2小時;
2)將按步驟1)超聲處理后的分散液倒入燒瓶中,加熱并磁力攪拌以引發環氧丙醇開環聚合反應;將得到的膠體溶液冷卻至室溫,用50~250mL無水甲醇再分散,超聲10~30min,再加入100~500mL丙酮,靜置,溶液中有黑色固體析出,倒掉上清液,得到黑色固體,此洗滌過程重復3次后,將黑色固體在室溫下真空干燥8~10h,得到黑色粉末;
3)將按步驟2)制備得到的黑色粉末,分散到50~250mL水中,水浴超聲5~10min,在室溫下,將50~250mg還原劑加入到該分散液中,攪拌15~30小時,將所得產物在去離子水中透析1~3天后,再高速離心1~2h,將沉淀冷凍干燥,得到超支化聚甘油表面改性石墨烯。
2. 制備縮水甘油醚氧基硅烷。該一步法以氯硅烷為原料,克服了傳統多步制備方法存在的成本高、產率低、周期長的缺點。合成方法,具體步驟如下:
1)在反應容器中加入環氧丙醇,縛酸劑和溶劑,得到混合溶液;
2)將上述混合溶液冷卻并保溫20~40min,接著向其中加入溶解在溶劑中的二取代基二氯硅烷或單取代基三氯硅烷;加完后,控制溫度為0℃~25℃,繼續攪拌反應8~24h;
3)反應結束后,過濾,濾去反應生成的固體,收集濾液;
4)用旋轉蒸發儀抽去濾液中的大部分溶劑,剩余部分中多余的溶劑和過量的環氧丙醇于真空烘箱中60-100℃除去;
5)冷卻至室溫,得到縮水甘油醚氧基硅烷產物。
診斷:
1.流淚,咽痛,咳嗽,甚至出現呼吸困難,肺水腫。
2.頭暈、惡心、嘔吐、步態不穩、共濟失調。重者可見有煩躁不安,多語、譫妄,甚至昏迷及多臟器損害。
3. 眼部損害,出現結膜充血、水腫。
4.皮膚接觸性皮炎,甚至出現水皰和深部皮膚組織壞死。
處理:
1.應迅速脫離接觸,吸氧,給予糖皮質激素,抗生素預防感染及霧化吸入等對癥治療。
2. 眼結膜與皮膚刺激征可對癥處理。
利用脂肪酶在有機介質中催化制備過氧酸,丙烯醇在過氧酸的作用下發生環氧化反應生成環氧丙醇。最適酶源為脂肪酶BSL2,其最適濃度為40g/L;最適羧酸底物為2-苯基乙酸,其最適濃度為2 mo~L;最溶劑為甲苯;最適反應溫度為4O℃,在上述反應條件下,丙烯醇環氧化的轉化率可以達到67%.具體步驟如下:將5 mmol丙烯醇與一定量羧酸溶于10 mL有機溶劑中,加入脂肪酶,攪拌15 min使其混合均勻.在恒溫攪拌下每隔15 min向反應液中滴加30微升濃度為30%的過氧化氫,直至全部加人720 IxL(過氧化氫不能一次加入過量,否則會導致酶失活).恒溫持續攪拌16 h.反應停止后,過濾除去脂肪酶,反應液經水洗以除去多余的過氧化氫,將合并的有機相用無水硫酸鈉干燥.
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