[发明专利]一种二氧化双环戊二烯的合成方法

说明书

本发明公开了一种二氧化双环戊二烯的合成方法，是为了解决现有技术反应工艺复杂、选择性低和设备腐蚀严重的问题。本发明在相转移催化剂和磷钨酸催化下，以双环戊二烯为原料，过氧化氢为氧源合成了二氧化双环戊二烯，包括如下步骤：(1)将双环戊二烯和非质子溶剂加入反应瓶中，开启搅拌，加入磷钨酸和相转移催化剂；(2)开启加热，升至反应温度30～60℃，滴加质量分数30％的过氧化氢，反应4～9h；(3)冷却，过滤，有机层水洗至中性后无水硫酸钠干燥，蒸出溶剂得产品。本方法绿色环保，收率高，主要用于二氧化双环戊二烯的合成。

技术领域

本发明涉及一种二氧化双环戊二烯的合成方法，属于有机合成技术领域。

背景技术

二氧化双环戊二烯母体结构为双环戊二烯，分子中氧原子的引入大大改善了四氢双环戊二烯分子的氧平衡指数，可作为抗氧化添加剂与四氢双环戊二烯等烃类燃料混合使用。此外，二氧化双环戊二烯也是一类性能优异的脂肪族环氧化物，具有优良的耐热性、较高的硬度和良好的电绝缘性，被应用于粘合剂、耐高温浇铸材料、玻璃钢及电子器件封装等领域。

目前已知的二氧化双环戊二烯的合成方法中，文章Synthesis ofpolyoxovanadates via“chimie douce”Coordination[J].Chem.Rev.,1998,178:999-1018.采用氯醇法制备了二氧化双环戊二烯，该方法是以次氯酸钠为原料，先与烯烃在酸性体系中生成氯醇，然后再将体系原位碱化，氯醇发生消去反应生成环氧基；文章“脂环族环氧化物的合成与应用(四)二氧化双环戊二烯”，于浩等，热固性树酯，2000,15(1)，36-40采用过氧酸法制备了二氧化双环戊二烯，该方法是用乙酸与硫酸反应生成过氧乙酸，过氧乙酸与烯烃反应生成环氧化物，过氧乙酸最后被还原成乙酸。以上制备二氧化双环戊二烯的方法反应工艺复杂且都使用强酸或强碱性物质，对设备腐蚀严重。另外，由于环氧基团对pH值非常敏感，强酸或者强碱性物质都会导致环氧基团的开环反应，从而增加了副产物，降低了目标产物的收率。因此需要寻找一种绿色高效的生产方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服背景技术中的不足和缺陷，提供一种绿色环保、收率高的二氧化双环戊二烯的合成方法。

为解决上述技术问题，本发明的合成路线为：

本发明二氧化双环戊二烯的合成方法，在相转移催化剂和磷钨酸催化下，以双环戊二烯为原料，过氧化氢为氧源合成了二氧化双环戊二烯，包括如下步骤：

(1)将双环戊二烯和1,2-二氯乙烷或三氯甲烷加入反应瓶中，开启搅拌，加入磷钨酸和相转移催化剂；

(2)开启加热，升至反应温度30～60℃，滴加质量分数30％的过氧化氢，反应4～9h；

(3)冷却，过滤，有机层水洗至中性后无水硫酸钠干燥，蒸出溶剂得二氧化双环戊二烯。

所述相转移催化剂为甲基三辛基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、氯化十六烷基吡啶铵、十八烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基氯化铵；

双环戊二烯与1,2-二氯乙烷或三氯甲烷的摩尔体积比为1mol：100ml～400ml；双环戊二烯与磷钨酸的摩尔质量比为1mol：2g～15g，双环戊二烯与相转移催化剂的摩尔比为1：0.027，双环戊二烯与质量分数30％过氧化氢的摩尔比为1：2～6。

本发明的优选的二氧化双环戊二烯的合成方法，包括如下步骤：