Epoksiryhmiä

Epoksiryhmät ovat funktionaalisia ryhmiä, jotka koostuvat kolmen jäsenen renkaasta sisältäen kaksi hiiliatomia ja yhden happiatomin. Tämä oksiraneiksi kutsuttu renkaat ovat jännitettyjä, minkä vuoksi epoksiryhmät ovat erittäin reaktiivisia ja taipuvaisia avaantumaan nukleofiileillä tai happo-/emäsläsähtöisten katalyyttien vaikutuksesta.

Tyypillisesti epoksiryhmä muodostuu epoksidoitumalla alkeni (oksirengas) hapetusreaktiossa. Eri reagenssit voivat mahdollistaa epoksidin syntymisen, ja epoksiryhmää voidaan rakentaa monimutkaisiin orgaanisiin molekyyleihin sekä polymeeriketjuihin. Epoksirenkaan avautuminen tapahtuu usein nukleofiileinin vaikutuksesta, jolloin syntyy beta-hydroksiliuoksia. Avautuminen voi tapahtua sekä hapon- että emäskatalysoidusti, ja reaktiota ohjaa substraatin rakenteen sekä katalyysin tyyppi.

Sovellukset ja merkitys ovat keskeisiä. Epoksiryhmiä käytetään laajalti epoxy-etiöiden eli epoksipohjaisten polymeerien muodostuksessa. Epoksiresinat ovat tunnettuja korkean tarttuvuuden, kemiallisen kestävyyden sekä erilaisten läpinäkyvien ja kestävien pintojen lujuuden vuoksi. Yleisiä sovelluksia ovat pinnoitteet, liima-aineet, elektroniikkakomponenttien pestit ja komposiittimateriaalit. Epoksiryhmien reaktiivisuus mahdollistaa kuitujen ja täyteaineiden sitomisen sekä monien monomeerien välisen kätevän polymeroitumisen.

Turvallisuus ja ympäristö huomioivat. Epoksikit kuin itse renkaat voivat olla reaktiivisia ja joitakin epoksiyhdisteitä pidetään ihokosketukseen ja hengitysteihin ärsyttävinä tai herkistävinä. Prosessit ovat eksotermisiä ja vaativat asianmukaiset käsittely- ja suojatoimet sekä jätteenhallinnan.