甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯是一種重要的功能性精細化工產(chǎn)品和有機合成中間體。理論上,可以由甲基丙烯酸與環(huán)氧丙醇直接酯化反應或甲基丙烯酸甲酯與環(huán)氧丙醇進行交換反應得到甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯。由于環(huán)氧丙醇不易制備,價格昂貴。同時,環(huán)氧丙醇分子中含環(huán)氧基,在放置時易發(fā)生開環(huán)聚合反應,不易長途運輸和長期保存。所以,至今尚未見到由環(huán)氧丙醇與甲基丙烯酸進行酯化反應或環(huán)氧丙醇與甲基丙烯酸甲酯進行酯交換反應合成甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯的有價值報道。工業(yè)上,主要以甲基丙烯酸和環(huán)氧氯丙烷為原料,采用兩步法合成甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯。在反應過程中,有氯化氫或氯化鈉產(chǎn)生,污染環(huán)境,不是綠色生產(chǎn)工藝。隨著工業(yè)上天然脂肪酸、天然脂肪醇以及生物柴油的大量生產(chǎn)和應用,副產(chǎn)的生物丙三醇量越來越多,已出現(xiàn)過�，F(xiàn)象。丙三醇是一種可再生、價廉、無毒、無害的多元醇,可以發(fā)生酯化、醚化、氧化等反應,是一種綠色的化學品和基本的化工原料。因此,利用生物丙三醇生產(chǎn)高附加值精細化工產(chǎn)品及其新方法、新工藝的研究,已成為當前化工行業(yè)的研究熱點之一。本研究,首先由綠色的丙三醇、碳酸二甲酯反應制取環(huán)氧丙醇,然后由環(huán)氧丙醇分別與甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯進行酯化... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

環(huán)氧丙醇的結(jié)構(gòu)式Fig.1.1Structuralformulaofglycidol

聚環(huán)氧丙醇醚在醫(yī)學界運用越來越多也越來越受關注。利用羥基可以直接與藥物分子反應用來合成治療疾病的阻斷劑、HIV蛋白酶抑制劑、抗病毒藥物。另外，超支化聚環(huán)氧丙醇醚在催化劑載體，也是光電材料和功能高分子材料的重要中間體，在聚合物電介質(zhì)等領域也具有重要意義，這是環(huán)氧丙醇在藥物科學方面的突出貢獻。1.3甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯的性能與作用1.3.1甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯的結(jié)構(gòu)與性能甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯（又稱甲基丙烯酸縮水甘油酯，GlycidylMethacrylate，英文縮寫GMA）。甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯的結(jié)構(gòu)式為：圖1.2甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯的結(jié)構(gòu)式Fig.1.2Structuralformulaofglycidylmethacrylate甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯分子中有三種基團：乙烯基、環(huán)氧基，酯基。在酸堿催化劑作用下，乙烯基雙鍵的反應活性較高，可以進行發(fā)生自聚反應，也可以與其它單體進行共聚反應；環(huán)氧基團則可以與羥基、氨基、羧基或酸酐發(fā)生反應；酯基可以發(fā)生催化加氫和水解反應，從而引入更多的官能團，給產(chǎn)品帶來更多的功能性。1.3.2甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯的作用由于甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯分子中含有3個高活性基團，經(jīng)過進一步交聯(lián)能夠形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品具有耐水、耐熱、耐沖擊、增強加工柔韌程度等特性[10]�？梢杂米鳠崴苄院蜔峁绦员┧針渲墓簿蹎误w、粘接劑中；聚甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯在酶的載體方面以及生物化學領域也有十分重要的作用；經(jīng)過甲基丙烯酸環(huán)氧丙醇酯單體改性后的涂料成膜效果、耐熱性、耐紫外光輻射和耐水等特性都有顯著的增加[11-12]。

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文50圖3.13反應產(chǎn)物的1H核磁共振氫譜圖Fig.3.131HNMRhydrogenspectrumofglycidol核磁共振氫譜數(shù)據(jù)如下：1HNMR(400MHz，CDCl3)δ3.99–3.79(m，1H)，3.72-3.35(m，2H)，3.23-2.90(m，1H)，2.84-2.17(m，2H)。圖3.13為環(huán)氧丙醇的核磁氫譜圖：該化合物受吸電子效應影響羥基氫位置向高場偏移，位于3.99-3.79ppm處。同理，單鏈上-CH2-氫受羥基吸電子效應影響位于3.71-3.35ppm處，處于三元環(huán)內(nèi)的三個氫分別位于3.23-2.90ppm和2.84-2.17ppm。經(jīng)分析，氫的種類、數(shù)量及環(huán)氧丙醇結(jié)構(gòu)相吻合，說明在實驗條件下合成出的反應產(chǎn)物為環(huán)氧丙醇。3.9本章小結(jié)（1）以綠色的反應物丙三醇和碳酸二甲酯為基本原料，探究了兩種方式合成環(huán)氧丙醇的工藝過程及反應條件。實驗認為，由丙三醇和碳酸二甲酯反應可以合成出環(huán)氧丙醇，說明熱力學上認為反應可行是正確的。（2）實驗確定出了有效的綠色催化劑。實驗結(jié)果表明，偏鋁酸鈉作為丙三醇與單一碳酸二甲酯反應的催化劑，催化效果好，與反應體系易于分離；J堿作為丙三醇與碳酸二甲酯和甲醇混合反應體系的催化劑，J堿與反應體系相溶性好，可以實現(xiàn)均相反應，催化活性高，催化反應效率高，丙三醇的轉(zhuǎn)化率和環(huán)氧丙醇的收率高，催化劑也容易

【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱熔融性環(huán)氧樹脂的合成及結(jié)構(gòu)與性能研究[J]. 高印,姚婷婷,劉玉婷,張巍松,吳剛平,李南文.  化工新型材料. 2020(04)
[2]苯乙烯協(xié)助甲基丙烯酸縮水甘油酯固相接枝改性聚丁烯-1[J]. 王鑒,翟昌休.  當代化工. 2020(01)
[3]單甘酯與縮水甘油反應制備高純度低聚甘油脂肪酸酯的研究[J]. 萬分龍,李小鳳,楊雪,劉蔓蔓,陳瓊.  輕工科技. 2019(07)
[4]Reversible Protein Adsorption on PMOXA/PAA Based Coatings:Role of PAA[J]. Fatima Mumtaz,Chao-Shi Chen,Hai-Kun Zhu,Muhammad Atif,Yan-Mei Wang.  Chinese Journal of Polymer Science. 2018(12)
[5]季銨鹽型倍半硅氧烷/甲基丙烯酸縮水甘油酯復合材料的制備及其性能研究[J]. 舒泉水,陳仕平,張鵬,孫復錢,王小玉,曾國屏.  化工新型材料. 2018(11)
[6]響應面法優(yōu)化甲基丙烯酸縮水甘油酯合成工藝研究[J]. 孫永利,杜莎,澹臺曉偉.  現(xiàn)代化工. 2018(07)
[7]一鍋法制備甲基丙烯酸縮水甘油酯[J]. 趙文武,韓建國,許漢,陳曲.  精細石油化工. 2017(05)
[8]PMMA/EMA-GMA共混物阻尼和粘接性能研究[J]. 劉柳序,陳楓,張琴,傅強.  塑料工業(yè). 2017(07)
[9]甘油在微生物代謝合成及生物催化中的應用[J]. 孫佳,王普,章鵬鵬,黃金.  化學進展. 2016(09)
[10]綠色化工技術研究新進展[J]. 楊賀勤,劉志成,謝在庫.  化工進展. 2016(06)

碩士論文
[1]不對稱碳酸酯合成及性能研究[D]. 葉崇.沈陽工業(yè)大學 2018
[2]甲基丙烯酸縮水甘油酯的合成研究[D]. 張翔.大連工業(yè)大學 2016
[3]基于甲基丙烯酸縮水甘油酯構(gòu)建多功能基因載體[D]. 趙玉.北京化工大學 2015
[4]功能性單體甲基丙烯酸縮水甘油酯的合成工藝與應用研究[D]. 陳林.武漢理工大學 2015
[5]超支化聚合物的合成、功能化研究及應用[D]. 董旭.青島科技大學 2012
[6]甘油法合成縮水甘油的研究[D]. 褚昭寧.江南大學 2009



本文編號：3494921