線型及交聯(lián)聚苯乙烯的氯甲基化新方法的研究.pdf

1、本文采用1，4-丁二醇合成了氯甲基化試劑1，4-二氯甲氧基丁烷，并用紅外光譜(FTIR)與核磁共振譜(<'1>H-NMR)對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征；考察了各種反應(yīng)條件對(duì)合成反應(yīng)的影響規(guī)律，并研究了合成反應(yīng)的機(jī)理。研究結(jié)果表明，以1，4-丁二醇、甲醛及三氯化磷為主要原料，通過(guò)均相反應(yīng)，可以較順利地合成氯甲基化試劑1，4-二氯甲氧基丁烷，此合成反應(yīng)顯著的特點(diǎn)是產(chǎn)物是非水溶的，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，產(chǎn)物不斷從水相反應(yīng)體系中分離出來(lái)，不但有利于合成反應(yīng)

2、的進(jìn)行，而且便于產(chǎn)物的分離，產(chǎn)物的得率為80％。<'1>H-NMR譜分析結(jié)果說(shuō)明，本研究制得了純度很高的1，4-二氯甲氧基丁烷。 采用自制的氯甲基化試劑-1，4-二氯甲氧基丁烷(BCMB)，使用Lewis酸催化劑，在均相反應(yīng)體系中高效地實(shí)現(xiàn)了線型聚苯乙烯的氯甲基化，研究了反應(yīng)機(jī)理，考察了各種因素對(duì)氯甲基化反應(yīng)的影響規(guī)律，優(yōu)化了反應(yīng)條件，通過(guò)紅外光譜法與佛爾哈德分析法表征了產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與組成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，反應(yīng)機(jī)理可能由苯環(huán)親電

3、取代與伴隨著醚鍵斷裂的親核取代兩類反應(yīng)構(gòu)成，氯甲基化試劑用量、催化劑的酸性與用量、溶劑的性質(zhì)與用量及反應(yīng)溫度等因素對(duì)反應(yīng)都有顯著的影響，其一，會(huì)影響聚苯乙烯的氯甲基化程度，其二，會(huì)導(dǎo)致或避免大分子鏈之間通過(guò)Friedel-Crafts反應(yīng)而發(fā)生交聯(lián)。以四氯化碳為溶劑、以SnCl<,4>為催化劑并在較低溫度(18℃)下進(jìn)行反應(yīng)，可制得氯甲基化程度達(dá)80％且完全線型化的氯甲基聚苯乙烯。 使用Lewis酸催化劑，采用自制的氯甲基化試劑

4、-1，4-二氯甲氧基丁烷，在室溫下對(duì)聚苯乙烯交聯(lián)微球(白球)進(jìn)行氯甲基化反應(yīng)，制得了氯含量接近17％的氯甲基化聚苯乙烯交聯(lián)微球(氯球)；通過(guò)紅外光譜法與佛爾哈德分析法表征了產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與組成；考察了各種因素對(duì)白球氯甲基化反應(yīng)過(guò)程的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，該新方法不但具有綠色環(huán)保的特點(diǎn)，而且反應(yīng)容易控制。反應(yīng)時(shí)間、溶劑種類與用量、催化劑用量及氯甲基化試劑的用量等因素均會(huì)對(duì)氯甲基化反應(yīng)產(chǎn)生影響，各種因素對(duì)白球氯甲基化過(guò)程的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方