背景及概述[1][2]
環(huán)氧化合物是一類非常重要的有機(jī)化工原料和中間體．這類化合物分子中含有三元氧環(huán)結(jié)構(gòu)，在酸性或堿性催化劑的作用下，其三元氧環(huán)容易開環(huán)，可以與水、醇、胺、氨、酚或羧酸等多種親核物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)，因此用途廣泛。
其中，環(huán)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(jié)構(gòu)及能團(tuán)，因此，在有機(jī)合成中應(yīng)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(nèi)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(huán)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(huán)族烴類。能自聚，用作環(huán)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。
用途[2][3][4]
環(huán)氧丙醇(GLY)是一種重要的精細(xì)化工原料，在表面涂料、化學(xué)合成和醫(yī)藥化工等領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用。應(yīng)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(tuán)及控制反應(yīng)溫度來 引發(fā)環(huán)氧丙醇在石墨烯表面的開環(huán)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(fā)明的技術(shù)方案，操作簡便，綠色無毒。包括如下步驟：
1) 將50～250mg用modified Hummers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(huán)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(fā)環(huán)氧丙醇開環(huán) 聚合反應(yīng)；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(fù)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(chǎn)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(tǒng)多步制備方法存在的成本高、產(chǎn)率低、 周期長的缺點。合成方法，具體步驟如下：
1) 在反應(yīng)容器中加入環(huán)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(xù)攪拌反應(yīng)8～24h；
3) 反應(yīng)結(jié)束后，過濾，濾去反應(yīng)生成的固體，收集濾液；
4) 用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)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(huán)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(chǎn)物。
中毒及其處理[5]
診斷：
1. 流淚，咽痛，咳嗽，甚至出現(xiàn)呼吸困難，肺水腫。
2. 頭暈、惡心、嘔吐、步態(tài)不穩(wěn)、共濟(jì)失調(diào)。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(xiàn)結(jié)膜充血、水腫。
4. 皮膚接觸性皮炎，甚至出現(xiàn)水皰和深部皮膚組織壞死。
處理：
1. 應(yīng)迅速脫離接觸，吸氧，給予糖皮質(zhì)激素，抗生素預(yù)防感染及霧化吸入等對癥治療。
2. 眼結(jié)膜與皮膚刺激征可對癥處理。
制備 [1]
利用脂肪酶在有機(jī)介質(zhì)中催化制備過氧酸，丙烯醇在過氧酸的作用下發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng)生成環(huán)氧丙醇。最適酶源為脂肪酶BSL2，其最適濃度為40 g/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(yīng)溫度為4O℃，在上述反應(yīng)條件下，丙烯醇環(huán)氧化的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)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(jī)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(yīng)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(dǎo)致酶失活)．恒溫持續(xù)攪拌16 h．反應(yīng)停止后，過濾除去脂肪酶，反應(yīng)液經(jīng)水洗以除去多余的過氧化氫，將合并的有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥．
主要參考資料
[1] 程月明, 王磊, 于大海, 等. 酶法與化學(xué)法聯(lián)合制備環(huán)氧丙醇[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報 (理學(xué)版), 2007, 45(4): 681-685.
[2] 陳曉暉, 范志勇, 權(quán)霞, 等. Ti-MWW 分子篩上烯丙醇環(huán)氧化制環(huán)氧丙醇[J]. 催化學(xué)報, 2006, 27(3): 285-290.
[3] 蔡寧;喻發(fā)全;侯大軍;羅曉剛.一種具有高度水分散性的超支化聚甘油表面改性石墨烯的制備方法. CN201510182224.3 ，申請日 2015-04-17
[4] 謝聰;趙龍.縮水甘油醚氧基硅烷的合成方法. CN201510918452.2 ，申請日2015-12-10
[5] 實用中毒急救數(shù)字手冊