二环氧化物的制备方法技术

本发明专利技术提供二环氧化物的制备方法，本发明专利技术的二环氧化物的制备方法包括在酶催化剂、过氧化氢及缓冲剂的存在下将二烯烃化合物进行环氧化来制备二环氧化物的步骤。

Preparation of double ring oxide

The invention provides a preparation method of dicyclic oxide. The preparation method of the dicyclic oxide comprises the steps of epoxidation of diene compounds in the presence of an enzyme catalyst, hydrogen peroxide and a buffer to prepare a diring oxide.

【技术实现步骤摘要】
二环氧化物的制备方法
本专利技术涉及既安全又有效的二环氧化物的制备方法。
技术介绍
环氧树脂组合物在涂膜(coating)、密封胶(sealant)、密封剂、抗蚀剂、油墨、涂料、粘合剂、复合材料、透明基材、透明片(sheet)、透明膜、光学元件、光学透镜、光学部件、绝缘材料、立体平版印刷、LED密封剂、电子纸、触摸面板、太阳电池基板、光波导、导光板、全息照相存储器等用途中广泛使用。这些环氧树脂组合物中所包含的环氧化合物，尤其环状环氧化合物根据其结构特性及纯度，在所制备的用品的物理性质方面显示出很大的差异。作为一例，EP0459913中公开了一种分子内具有2个脂环族环的环氧化合物的制备方法及包含所制备的化合物的固化性组合物，但是根据固化条件会使稳定性降低，或者由于杂质及异构体的含量高，因此会发生将其固化而得到的固化物的物理性质降低的情况。于是，为了制备具有更优异的物理性质的固化物，正研究提高环氧化合物的纯度的多种方法。通常而言，环氧化合物是在催化剂的存在下将烯烃化合物进行环氧化来获得。然而，由具有2个烯烃的化合物制备的二环氧化物与由具有一个烯烃的化合物制备的环氧化合物相比，具有低的收率及纯度，这起因于具有2个烯烃的化合物在进行环氧化时所生成的多种中间体。另外，由于环氧化中通常使用的过氧化氢和金属催化剂或烷基过氧化物和金属催化剂等不稳定而难以处理，具有爆炸的危险性，并且腐蚀可能性高。因此，需要在既安全又温和的条件下收率及纯度高而容易适用于商业性生产工艺的有效的二环氧化物的制备方法。[在先技术文献][专利文献](专利文献1)EP0459913A2
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术提供既安全又有效的二环氧化物的制备方法。技术方案本专利技术提供使用于涂膜、油墨、涂料等多种用途的二环氧化物的制备方法，本专利技术的二环氧化物的制备方法包括以下步骤：在包含酶催化剂、过氧化氢、烷基酸(alkylacid)及缓冲剂的反应介质中，将下述化学式2的二烯烃化合物进行环氧化，从而制备下述化学式1的二环氧化物；[化学式1][化学式2][化学式1及2中，A是单键、亚烃基(hydrocarbylene)或杂亚烃基(heterohydrocarbylene)；R1～R9及R11～R19各自独立地为氢、烃基或杂烃基。]根据本专利技术的一个实施例的A可以为-(CR21R22)n-，R21及R22可以各自独立地为氢、烷基或烷氧基，n可以为0～10的整数，R1～R9及R11～R19可以各自独立地为氢或烷基。根据本专利技术的一个实施例的二环氧化物的制备方法中，烷基酸可以为选自辛酸、癸酸、十四烷酸及己酸中的一种或两种以上。根据本专利技术的一个实施例，相对于1摩尔的二烯烃化合物，可以使用0.1～2.5摩尔的烷基酸。根据本专利技术的一个实施例的酶催化剂可以为选自源自南极假丝酵母(CandidaAntarctica)的脂肪酶丙烯酸树脂(Lipaseacrylicresin)(诺维信435(Novozyme435))、源自南极假丝酵母(CandidaAntarctica)的脂肪酶、在Immobead150上固定化的南极假丝酵母脂肪酶B(LipaseBCandidaantarcticaimmobilizedonImmobead150)中的一种或两种以上，相对于100重量份的所述二烯烃化合物，可以使用1～10重量份的酶催化剂。根据本专利技术的一个实施例，相对于1摩尔的二烯烃化合物，可以使用3～5摩尔的过氧化氢。根据本专利技术的一个实施例的所述缓冲剂可以为选自K2HPO4、Na2HPO4、KH2PO4及NaH2PO4中的任一种或两种以上。本专利技术的反应介质中可以进一步包含在20℃下对水的溶解度为0.2g/100ml以下的有机溶剂和水的混合溶剂。优选地，根据本专利技术的一个实施例的混合溶剂可以为水和甲苯的混合溶剂，水和甲苯的混合比以体积比计可以为3～7：7～3。根据本专利技术的一个实施例的环氧化可以在10～50℃下进行。根据本专利技术的一个实施例的二烯烃化合物可以通过包括下述步骤的方法来制备：在硫酸氢钠催化剂的存在下，将下述化学式3的二羟基化合物进行脱水来制备由所述化学式2表示的二烯烃化合物；[化学式3][化学式3中，A为单键、亚烃基或杂亚烃基；R1～R9及R11～R19各自独立地为氢、烃基或杂烃基。]根据本专利技术的一个实施例的脱水可以在二甲苯溶剂中实施。根据本专利技术的一个实施例，相对于100重量份的二羟基化合物，可以使用6～20重量份的硫酸氢钠。专利技术效果本专利技术的二环氧化物的制备方法中，由于没有使用过氧化氢及烷基过氧化物和金属催化剂，从而既安全又环保，并且纯度及收率高，因此是非常有效的方法。本专利技术的二环氧化物的制备方法中，由于特定组成的酶催化剂、烷基酸及缓冲剂的组合而反应效率高，从而可以进行大量生产，且是非常经济的方法。本专利技术的二环氧化物的制备方法中，由于中间体的含量低，从而具有能够以高收率获得纯度高的化合物的优点，并且作为催化剂而使用的酶可以回收并重复使用，从而是非常经济的方法。具体实施方式本专利技术涉及在环氧组合物中所使用的二环氧化物的制备方法，本专利技术的二环氧化物的制备方法包括以下步骤：在包含酶催化剂、过氧化氢、烷基酸及缓冲剂的反应介质中，将下述化学式2的二烯烃化合物进行环氧化，从而制备下述化学式1的二环氧化物；[化学式1][化学式2][化学式1及2中，A是单键、亚烃基或杂亚烃基；R1～R9及R11～R19各自独立地为氢、烃基或杂烃基。]本专利技术的二环氧化物的制备方法中使用酶催化剂来代替现有技术中使用于烯烃化合物的环氧化中的过氧化氢和金属催化剂或烷基过氧化物和金属催化剂，从而解决了爆炸危险性及腐蚀性等问题。进而，本专利技术的二环氧化物的制备方法中，由于使用了酶催化剂，从而没有爆炸危险性和腐蚀性而环保，并且酶催化剂可以在反应后回收并重复使用，从而非常经济。此外，根据本专利技术的一个实施例的二环氧化物的制备方法中，脂环族的2个烯烃中只有一个被环氧化的中间体等副产物的含有量非常低，从而脂环族环内的2个烯烃均被环氧化的生成物的收率非常高。根据本专利技术的一个实施例的化学式1及2中，R1～R9及R11～R19优选可以各自独立地为氢、烷基或烷氧基，更优选可以为氢或(C1-C10)烷基。优选地，根据本专利技术的一个实施例的所述化学式1及2中，A可以为-(CR21R22)n-，其中R21及R22可以各自独立地为氢、烷基或烷氧基，n可以为0或1～10的整数，优选地，R21及R22可以各自独立地为氢或(C1-C10)烷基，n可以为1～3的整数。根据本专利技术的一个实施例的烷基酸可以为具有1～20个碳原子的烷基酸，在所生成的二环氧化物的环氧环没有开环的情况下，提高反应收率，并且减少挥发性有机化合物的生成的方面考虑，优选可以为具有5～15个碳原子的烷基酸，作为具体的一个例子可以为选自辛酸、癸酸、十四烷酸及己酸中的一种或两种以上。根据本专利技术的一个实施例，相对于1摩尔的二烯烃化合物，可以使用0.1～2.5摩尔的烷基酸，在反应效率方面考虑，优选可以为0.1～0.5摩尔。根据本专利技术的一个实施例的酶催化剂可以为选自源自南极假丝酵母(CandidaAntarctica)的脂肪酶丙烯酸树脂(诺维信435)、源自南极假丝酵母(CandidaAntarctica)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
二环氧化物的制备方法，其包括在包含酶催化剂、过氧化氢、烷基酸及缓冲剂的反应介质中，将下述化学式2的二烯烃化合物进行环氧化来制备下述化学式1的二环氧化物的步骤；[化学式1]

【技术特征摘要】
2016.10.18 KR 10-2016-0134844;2016.11.09 KR 10-2011.二环氧化物的制备方法，其包括在包含酶催化剂、过氧化氢、烷基酸及缓冲剂的反应介质中，将下述化学式2的二烯烃化合物进行环氧化来制备下述化学式1的二环氧化物的步骤；[化学式1][化学式2]化学式1及2中，A是单键或亚烃基；R1～R9及R11～R19各自独立地为氢、烃基或杂烃基。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述A是-(CR21R22)n-，R21及R22各自独立地为烷基，n为0～10的整数，R1～R9及R11～R19各自独立地为氢或烷基。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述烷基酸为选自辛酸、癸酸、十四烷酸及己酸中的一种或两种以上。4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，相对于1摩尔的二烯烃化合物，使用0.1～2.5摩尔的所述烷基酸。5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述酶催化剂为诺维信435或在Immobead150上固定化的南极假丝酵母脂肪酶B，并且相对于100重量份的所述二烯烃化合物，使用1～10重量份的所述酶催化剂。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：金源晔，金明来，郑溢九，申相慧，
申请(专利权)人：SK新技术株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR