1,2,5,6-四氫苯酐簡稱四氫苯酐，分子式為C8H8O3，是順酐的下游產品之一。它用於醇酸樹脂和不飽和樹脂，可改善塗料的附著力、彈性、光澤及耐水性。作為固化劑，它和胺類相比，可以製成高溫電氣性能良好的產品，所以常用作環氧樹脂固化劑。作為增塑劑，可提高PVC的耐寒性、耐熱性，並且無毒。同時該產品也是合成表面活性劑、醫藥農藥的原料。
基本介紹
- 中文名：四氫苯酐
- 分子式：C8H8O3
- 主要用途：環氧樹脂固化劑
- 優點：改善塗料的附著力、彈性、光澤
- 其他用途：表面活性劑、醫藥農藥的原料
合成原理,不同合成方法研究,用途,
合成原理
順酐與丁二烯的反應為雙烯合成。根據前線軌道理論，丁二烯和順酐在一定條件下極易發生上述反應。以順酐和丁二烯做原料合成四氫苯酐可採用溶劑法和熔融法。
圖1 1,2,5,6-四氫苯酐的合成反應不同合成方法研究
1、溶劑法
將49g（0.5mol）順丁烯二酸酐和乾燥好的125ml溶劑加入500ml三口瓶中，加熱至略低於反應溫度，通入1，3-丁二烯，強烈攪拌，反應達到終點後，將反應液在0℃下放置一段時間，待析出結晶後過濾，洗滌乾燥即得四氫苯酐。分別選擇了苯，其結果列於圖2；
圖2 苯為溶劑的溶劑化結果表二甲苯作溶劑，其結果列於圖3。
圖3 二甲苯為溶劑的溶劑化結果表2、熔融法
在250ml三口瓶中加入98g順酐和0.01%對苯二酚，油浴加熱至低於反應溫度20℃左右時，開始通入丁二烯氣體，由於是放熱反應，所以反應溫度會自動升溫10～20℃ ，反應到達終點後，趁熱將產品倒入結晶槽，冷卻即得四氫苯酐。熔點為96～ 100℃ ，收率99%以上，以上實驗結果列於圖4。
圖4 熔融法結果表3、結論
①溶劑法合成四氫苯酐反應溫度低，產品色相好，收率為88～89%，但反應周期長，操作較熔融法複雜，原料成本高。
②熔融法工藝簡單，省去溶劑處理回收及相應的設備，反應周期短，收率高，一般在98～ 99%但產品色相不如溶劑法好。
用途
四氫苯酐是順酐的下游產品之一。它是一種性能優良的新型有機酸酐類環氧樹脂固化劑，用於醇酸樹脂和不飽和樹脂，可改善塗料的附著力、彈性、光澤及耐水性。作為增塑劑，可提高PVC的耐寒性、耐熱性，並且無毒。在電子電器工業，航空航天領域廣泛套用。同時該產品也是合成表面活性劑，醫藥農藥產品的原料。
1、環氧樹脂固化劑
未加入固化劑的環氧樹脂，在常溫或加熱條件下，環氧樹脂中的環氧基等官能團一般不會起化學反應，不會使大分子交聯成體型結構，因此也把未使用前的環氧樹脂統稱為熱塑性環氧樹脂。熱塑性環氧樹脂特別是分子量不高，環氧樹脂沒有強度，必須固化交聯後才能發揮作用。環氧樹脂的固化，主要是藉助於固化劑將樹脂中的環氧鍵打開，使環氧樹脂的分子結構間接或直接地連線起來，逐步形成一個體型的大分子結構。固化劑按固化機理可分為兩類，一類就是參與固化反應，並構成固化產物的一部分鏈段，這類固化劑稱加成型固化劑，如伯胺、仲胺、聚酞胺、多元胺以及各種有機酸和酸酐等；另一類在固化過程中，僅發生催化反應，使樹脂本身聚合成網狀結構，而固化劑不參加交聯反應，這一類固化劑稱為催化型固化劑，如叔胺、咪哇、三氟化硼等。還有一些固化劑兼有以上作用。環氧樹脂的固化通常使用較多的是第一類固化劑。THPA屬於第一類酸酐固化劑。
THPA在環氧樹脂固化體系中的反應機理如下：首先，環氧樹脂中的經基與酸酐反應，打開酸酐，然後進行加成聚合反應，其順序如下：
（1）酸酐首先與環氧樹脂中的羥基反應，生成羧酸；
（2）酸再對環氧基加成，生成羥基；
（3）生成的羥基再與其他酸酐繼續反應。
這個反應過程反覆進行，生成體型聚合物。
2、其他化工中間體
四氫苯酐還是重要的化工中間體，用於合成眾多化工產品，其中包括：1，2，3，4-丁烷四羧酸、超支化聚酯、六氫苯酐。
合成1， 2， 3. 4一丁烷四梭酸：
四氫苯酐可用於合成1，2，3，4-丁烷四羧酸（BTCA）。 1，2，3，4-丁烷四羧酸是一種重要的化工產品，被廣泛用於紡織、化工、冶金、電子等行業。
目前，工業上生產BTCA的主要方法是化學氧化法，即用氧化劑氧化四氫苯酐來製備BTCA。這一反應通常是在催化的條件下進行的，所選用的氧化劑也不外乎H2O2和HNO3等。用HNO3為氧化劑合成BTCA反應為一步反應。優點是反應迅速，後處理容易，無殘留成分。但反應過程中生成NOx氣體，並易發生爆沸，難以控制。用H2O2氧化THPA製備BTCA是分兩步進行的。首先在無催化劑條件下，H2O2先把THPA氧化成4，5-二羥基-1，2環己烷二羧酸，然後再加入催化劑，這時H2O2進一步氧化4，5-二羥基-1，2環己烷二羧酸生成BTCA，反應如下：
圖5 過氧化氫為氧化劑製備BTCA