[发明专利]一种合成内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的合成方法。

背景技术

内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯(英文名称Diglycidyl Endomethylenetetrahydrophthalate，简称NAG)是一种脂肪族二缩水甘油酯型环氧树脂。脂肪族缩水甘油酯类环氧树脂环氧分子中含有两个以上极性较强的酯键，因此具有比醚型环氧树脂高的反应活性和粘结能力。这类环氧树脂具有分子量小，粘度低，工艺性好，反应活性高，和普通环氧树脂相溶性好，粘合力比普通环氧树脂高，电绝缘性好，具有良好的耐超低温性，较好的表面光泽度、透光性和耐候性等特点，所以内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯具有很好的应用前景。但是目前，工业上没有具体的合成内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的方法。

发明内容

本发明提供一种合成内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的方法。

一种合成内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的方法，具体是按以下步骤完成的：一、开环反应：首先将内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐和环氧氯丙烷进行混合，混匀后从室温加热至80℃~150℃，然后加入去离子水和相转移催化剂，并在温度80℃~150℃下反应1h~2h，即完成开环反应；二、环化反应：首先将步骤一的反应产物冷却至室温，然后加入二氯甲烷和质量分数为20%~40%的氢氧化钠溶液，在温度为50℃~60℃下反应0.5h~2h，静置分层，然后采用二氯甲烷进行萃取，合并萃取得到的有机层，然后在真空度为-0.09MPa~-0.12MPa和温度为50℃~90℃条件下对有机相进行减压蒸馏，减压蒸馏至无馏分馏出为止，即得到内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯；

步骤一中所述的内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐与环氧氯丙烷的摩尔比为1:(2~4)；步骤一中所述的内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐与去离子水的摩尔比为1:(1~4)；步骤一中所述的内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐与相转移催化剂的摩尔比为(40~60):1；

步骤二中所述的二氯甲烷与步骤一中所述的环氧氯丙烷的体积比为(0.9~1.1):1；步骤二中所述的质量分数为20%~40%的氢氧化钠溶液中的氢氧化钠与步骤一中所述的内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐的摩尔比为(2~4):1。

本发明优点：一、反应时间短，可以节省大量能源，适应连续的工业化生产；二、产品产率高，内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯产率为43.23%~90.29%，最高产率可达到90.29%；产品环氧值高，环氧值为0.30~0.60，最高环氧值可达到0.60；三、反应中加入的过量的环氧氯丙烷及溶剂二氯甲烷可以回收循环利用，大大降低了生产成本。

附图说明

图1是试验一制备的内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的红外光谱图；图2是试验一制备的内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的核磁共振氢谱图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是一种合成内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的方法，具体是按以下步骤完成的：一、开环反应：首先将内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐和环氧氯丙烷进行混合，混匀后从室温加热至80℃~150℃，然后加入去离子水和相转移催化剂，并在温度80℃~150℃下反应1h~2h，即完成开环反应；二、环化反应：首先将步骤一的反应产物冷却至室温，然后加入二氯甲烷和质量分数为20%~40%的氢氧化钠溶液，在温度为50℃~60℃下反应0.5h~2h，静置分层，然后采用二氯甲烷进行萃取，合并萃取得到的有机相，然后在真空度为-0.09MPa~-0.12MPa和温度为50℃~90℃条件下对有机相进行减压蒸馏，减压蒸馏至无馏分馏出为止，即得到内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯。

本实施方式步骤一中所述的内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐与环氧氯丙烷的摩尔比为1:(2~4)；本实施方式步骤一中所述的内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐与去离子水的摩尔比为1:(1~4)；本实施方式步骤一中所述的内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐与相转移催化剂的摩尔比为(40~60):1。

本实施方式步骤二中所述的二氯甲烷与步骤一中所述的环氧氯丙烷的体积比为(0.9~1.1):1；本实施方式步骤二中所述的质量分数为20%~40%的氢氧化钠溶液中的氢氧化钠与步骤一中所述的内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐的摩尔比为(2~4):1。

本实施方式合成内亚甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯的方法的合成反应式如下：

本实施方式反应时间短，可以节省大量能源，适应连续的工业化生产。