一種脂環(huán)族環(huán)氧化合物及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種脂環(huán)族環(huán)氧化合物及其制備方法與應(yīng)用。該脂環(huán)族環(huán)氧化合物以天然產(chǎn)物苧烯為原料制備，利用苧烯上的環(huán)狀結(jié)構(gòu)引入到脂環(huán)族環(huán)氧化合物中，當(dāng)反應(yīng)起始物為脂肪族二元醇時，經(jīng)過苧烯與脂肪族二元醇羥醇化后再與環(huán)狀酸酐發(fā)生酯化反應(yīng)并最終環(huán)氧化反應(yīng)制備；當(dāng)反應(yīng)起始物為脂環(huán)族烯烴一元醇時，經(jīng)過苧烯與脂環(huán)族烯烴一元醇酯化反應(yīng)后并最終環(huán)氧化反應(yīng)制備。該脂環(huán)族環(huán)氧化合物是由脂環(huán)族烯烴經(jīng)過有機(jī)過氧酸的環(huán)氧化制備得到，不含有機(jī)氯及無機(jī)氯、其它無機(jī)離子，不含有芳香基團(tuán)，在應(yīng)用于電子封裝材料時可保護(hù)微電路的目的，很好地抵御電弧作用下的炭化和紫外光照射，并且，本發(fā)明以天然產(chǎn)物苧烯為原料制備，低污染，材料簡單易得。
【專利說明】一種脂環(huán)族環(huán)氧化合物及其制備方法與應(yīng)用
[0001 ] 本發(fā)明專利申請是申請?zhí)枴?201210105462.0 ”的分案申請，原申請的申請日為“2012年04月11日”，申請?zhí)枮椤?01210105462.0”，發(fā)明名稱為“一種脂環(huán)族環(huán)氧化合物及其制備方法與應(yīng)用”。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于化合物制備領(lǐng)域，特別涉及一種脂環(huán)族環(huán)氧化合物及其制備方法與應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0003]同金屬和陶瓷電子封裝材料相比，聚合物封裝材料具有優(yōu)良電絕緣性、質(zhì)輕、成本低、膨脹系數(shù)小、介電性能好、加工容易、適宜大規(guī)模生產(chǎn)、導(dǎo)熱性和可靠性較優(yōu)等優(yōu)點。聚合物封裝材料分為熱塑性聚合物封裝材料和熱固性聚合物封裝材料。聚合物封裝材料所使用的主要為熱固型聚合物，主要包括酚醛樹脂、聚酯、環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅類聚合物，其中，環(huán)氧樹脂應(yīng)用最廣。
[0004]環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的電絕緣性、耐熱性、耐水性、粘接性、耐化學(xué)藥品性和力學(xué)性能，加入固化劑后又具有很好的加工性和可操作性。隨著光固化工藝的發(fā)展，環(huán)氧樹脂在環(huán)保封裝方面顯示了很多突出的優(yōu)點，得到了廣泛應(yīng)用。
[0005]目前常用的封裝用環(huán)氧樹脂包括酚醛型(ECN)、聯(lián)苯型、雙環(huán)戊二烯型(DCPD)和萘型。ECN型樹脂在常溫下呈非晶態(tài)，在軟化點以上的溫度范圍內(nèi)，熔融黏度較高，因而在成型時流動性較差，難以充填過多的無機(jī)材料。聯(lián)苯型樹脂在常溫下呈結(jié)晶狀態(tài)，熔點高達(dá)105°C，具有很低的熔融黏度。DCPD型樹脂中的固化劑具有很低的橋接密度(為ECN型樹脂的1/4)，因而吸濕率很低(為ECN型樹脂的10% )，耐熱性好。萘型樹脂是一種具有“骨架，，型結(jié)構(gòu)的高粘合力、低吸濕性樹脂。
[0006]但是，上述四種封裝用環(huán)氧樹脂應(yīng)用于電子封裝材料時，卻有諸多不足。比如環(huán)氧樹脂中含有芳香基團(tuán)，不能很好地抵御電弧作用下的炭化和紫外光照射；制備工藝本身環(huán)氧氯丙烷與酚的縮合的原因致使材料中含有極少量的氯存在而產(chǎn)生對微電路的腐蝕；或者樹脂中又因缺乏杰出的耐化學(xué)性能、耐沖擊性能、機(jī)械性能和加工性能等而不能很好應(yīng)用于符合集成電路封裝發(fā)展的環(huán)氧品種。
[0007]因此，一種能應(yīng)用于電子封裝材料的新型脂環(huán)族環(huán)氧樹脂或者其化合物及其簡便工藝亟待開發(fā)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺點，本發(fā)明的首要目的在于提供以天然產(chǎn)物苧烯為原料制備的一種脂環(huán)族環(huán)氧化合物。
[0009]本發(fā)明的另一目的是提供上述脂環(huán)族環(huán)氧化合物的制備方法。
[0010]本發(fā)明的另一目的是提供上述脂環(huán)族環(huán)氧化合物的應(yīng)用。
[0011]本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0012]一種脂環(huán)族環(huán)氧化合物，其結(jié)構(gòu)式如式I所示:
[0013]

【權(quán)利要求】
1.一種脂環(huán)族環(huán)氧化合物，其特征在于其結(jié)構(gòu)式如式I所示:
其中，式I中η值為LR1來源脂環(huán)族烯烴一元醇，-O-R2基團(tuán)不存在，此時，所述的脂環(huán)族環(huán)氧化合物的結(jié)構(gòu)式如式II所示:
式II中，m為I~3的整數(shù)，R3為環(huán)上氫或烴基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂環(huán)族環(huán)氧化合物，其特征在于:所述的脂環(huán)族烯烴一元醇為3-環(huán)己烯-1-甲醇、6-甲基-3-環(huán)己烯-1-甲醇、1-甲基-3-環(huán)己烯-1-甲醇、2-(4-甲基-3-環(huán)己烯)-1-丙醇、3-(4-甲基-3-環(huán)己烯)-3-乙烯基-1-丙醇、2-環(huán)己烯-1-甲醇、5-叔丁基-2-環(huán)己烯-甲醇、3-甲基-2-環(huán)己烯-甲醇、3，5，5-三甲基-2-環(huán)己烯-甲醇、2-甲基-2-環(huán)己烯-甲醇中的一種。
3.權(quán)利要求1或2所述的脂環(huán)族環(huán)氧化合物的制備方法，其特征在于:反應(yīng)起始原料為苧烯和脂環(huán)族烯烴一元醇時，其制備方法為: (1)通過苧烯和脂環(huán)族烯烴一元醇經(jīng)過加氫烷基化反應(yīng)制備化學(xué)結(jié)構(gòu)如式V所示的二官能化脂環(huán)族烯烴:
式V中，m為I~3的整數(shù)，R3為環(huán)上氫或烴基； (2)化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式V所示的二官能化脂環(huán)族烯烴經(jīng)過環(huán)氧化反應(yīng)，得到化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式I所示的脂環(huán)族環(huán)氧化合物，其中，η值為1，R1來源脂環(huán)族烯烴一元醇，-O-R2基團(tuán)不存在，具體結(jié)構(gòu)式如式II所示。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脂環(huán)族環(huán)氧化合物的制備方法，其特征在于:包括以下具體步驟: (1)將苧烯、脂環(huán)族烯烴一元醇和催化劑按摩爾比1.0: (1.0~2.0): (0.2~0.3)的比例加入到冰浴降溫的二氯甲烷溶劑中，磁力攪拌30~40分鐘后升溫至25~45°C，監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)程至反應(yīng)結(jié)束加水終止反應(yīng)，提取并提純產(chǎn)物得到化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式V所示的二官能化脂環(huán)族烯烴； (2)將化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式V所示的二官能化脂環(huán)族烯烴溶于二氯甲烷制備濃度為1.0~1.lmol/L的溶液后加入氧化劑冰浴反應(yīng)；將反應(yīng)體系洗滌后提取得到化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式II所示的脂環(huán)族環(huán)氧化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脂環(huán)族環(huán)氧化合物的制備方法，其特征在于: 步驟(1)中所述的催化劑為無水三氯化鐵； 步驟(1)中所述的所述的苧烯、所述的脂環(huán)族烯烴一元醇和所述的催化劑按摩爾比1.0:1.5:0.25 配比； 步驟(1)中所述的二氯甲烷溶劑加入的量為40~50mL，所加入的溶劑的體積用量為根據(jù)苧烯的終濃度為0.2~0.25mol/L計算； 步驟⑴中所述的監(jiān)測為TLC監(jiān)測，其展開劑為石油醚:乙酸乙酯按體積比(3~5):1組成； 步驟(1)中所述的提取為通過二氯甲烷萃取水層后合并有機(jī)層并減壓蒸餾除去溶劑； 步驟(1)中所述的提純?yōu)橹鶎游龇ㄌ峒?，并且洗脫劑由石油?乙酸乙酯按體積比(3~5):1組成； 步驟(2)所述的氧化劑為間氯過氧化苯甲酸； 步驟(2)中所述的氧化劑的加入摩爾量與化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式V所示的二官能化脂環(huán)族烯烴的碳碳雙鍵總摩爾數(shù)之比為(I~1.1):1 ; 步驟(2)中所述的洗滌為通過質(zhì)量百分比10%亞硫酸鈉溶液洗對反應(yīng)體系至無氧化性，再依次用質(zhì)量百分比10%碳酸氫鈉溶液和去離子水洗至中性； 步驟(2)所述的提取為通過無水硫酸鈉干燥有機(jī)層后再減壓蒸餾。
6.權(quán)利要求1或2所述的脂環(huán)族環(huán)氧化合物在電子封裝材料中的應(yīng)用。
【文檔編號】H01L23/29GK104163804SQ201410301902
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月11日
【發(fā)明者】許凱, 郭瑩, 陳鳴才, 蔡華輪, 劉新, 付子恩 申請人:中科院廣州化學(xué)有限公司