二环戊基二甲氧基硅烷的合成方法_董丽娟

12河北化工2001年第3期

二环戊基二甲氧基硅烷的合成方法

董丽娟,刘汉锋

(河北省化工研究院,河北

石家庄

050031)

[摘要]综合阐述了二环戊基二甲氧基硅烷的几种合成方法。[关键词]二环戊基二甲氧基硅烷;合成;格氏试剂;环戊烯[中图分类号]Q 444

[文献标识码]A

[文章编号]1003-5095(2001)03-0012-02

并维持一定时间,至无二氧化硫气体放出。冷却、水洗,分出有机相,经干燥、蒸馏,得氯代环戊烷。

将2m ol 的氯代环戊烷和的2mol 金属镁在1L 干燥的四氢呋喃中反应,可得2m ol 的环戊基格氏试剂。

反应式为:

研究[J].信息与控制,1994,23(4):247-256.

[11]黄如辉.计算机控制技术在化工生产中的应用[J].上海化工,

1996,(6):27-30.

[9]纪红兵,等.计算机在催化剂设计中的应用[J].计算机与应用

化学,1996.13(4):241-244.

[10]郭沛俊,等.化工过程计算机集成生产系统(C IMS )实例开发

Computer Application in The Research of Green Chemistry

ZHA N G Ji -hon g 1,YAN G H on g -j ian 2

(1.T ian j in S ch ool of Pharm aceu tical,T ian j in 300400,C hina;2.H ebei U niv ersit y of T echnolo gy ,T ian j in 300130,Ch ina)Abstract :T he application of comput er in th e cho ice of m aterial,process and requ irement of gr een chemical is in tro -duced.Th ree meth ods an d proced ures of com puter-aided catalyst design ar e introduced emph atically.

Ke y words :g reen ch em istry;computer-aided catalyst design ;mathem atical m odel;ex pert system

[收稿日期]2001-06-05

[作者简介]董丽娟(1969-),女,工程师,现从事化工产品科研开发

与生产工作。

烷基烷氧基硅烷是丙烯聚合的助催化剂,起外给电子体的功能。目前国内主要使用二苯基二甲氧基硅烷。由于苯环对人体健康危害的原因,发达国家已禁止使用,而选用不同的环烷基烷氧基硅烷作为外给电子体。二环戊基二甲氧基硅烷的催化活性高,聚合产物的表观密度、等规度高,为理想的助催化剂之一。同时,它也是一种优秀的甲基烷基化试剂,在化学合成方面有重要作用。

二环戊基二甲氧基硅烷的结构式为:

S i OCH 3OCH 3

,系无色透明液体,不溶于水,可溶于多

种有机溶剂,密度为0.986g /m L (25e ),折射率为1.4651(25e ),粘度为2.562厘沲(25e )。现对其合成方法进行综述。1格氏试剂法

1.1环戊基格氏试剂的合成

在装有搅拌的反应器中,低温加入一定量的环戊醇、吡啶,搅拌下缓慢滴加过量的氯化亚砜。升温

1.2四甲氧基硅烷与环戊基格氏试剂合成方法

把152g (0.999mol)的四甲氧基硅烷溶于500mL 干燥的四氢呋喃中,将环戊基格氏试剂的四氢呋喃溶液加入上述的四甲氧基硅烷溶液中,保持反应温度不超过50e 。用气相色谱分析反应达终点后,将反应混合物过滤,滤出沉淀的镁盐;滤液进行蒸发,分离出溶剂,再进行减压蒸馏,可得到173g 二环戊基二甲氧基硅烷。产品收率为78%。

反应方程式为:

MgCl

M g

Cl SOCl 2,吡啶

OH OCH 3

OCH 3

OCH 3

OCH 3Si M gCl

CH +

3O

OCH 3Si

1.3四氯化硅与环戊基格氏试剂合成法

13

H 2SiCl 2

CH 3OH

CH 3ONa

Si H

H

Si OCH 3

OCH 3

M g Cl

Cl

55e

Mg

+2以环戊烯为原料合成法

将环戊烯、H 2SiCl 2和Pt 的混合物加入反应釜中,于80~100e 下,反应8h,得到二环戊基二氯硅烷,收率为87%。将甲醇逐滴加入到二环戊基二氯硅烷液中,进行缩合反应,反应温度为80~90e ,反应时间5h 以上。然后再将甲醇和三乙胺的混合物加入到上述反应液中,保持反应温度40~50e ,反应2h,即可得到二环戊基二甲氧基硅烷。收率为77%。

反应式为:

3结束语

综合二环戊基二甲氧基硅烷的合成方法,以环戊烯为原料的合成方法原料易得、价格便宜、收率较高,但反应过程需高压和昂贵的催化剂,反应条件较苛刻;环戊基格氏试剂合成方法反应条件温和、反应易控制,但原料较贵。以氯代硅烷为原料的方法,氯代硅烷在潮湿空气中潮解发白烟,有氯化氢气体放出;以四甲氧基硅烷为原料的方法则避免了这一弱点,收率与高压反应相差无几,反应易于实现,不失为一种可行的方法。

OCH 3

OCH 3Si Si CH 3OH

Cl

Cl

Pt

H 2SiCl 2

+1.4H 2S iCl 2与环戊基格氏试剂合成法

将氯代环戊烷在四氢呋喃溶液中和M g 于55e 下反应,再用H 2SiCl 2回流1h,然后在甲醇钠存在下,与甲醇反应3h,保持反应温度60~70e ,可得到二环戊基二甲氧基硅烷。收率为72.5%。

反应方程式为:

Cl

甲醇、尿素

OCH 3

OCH 3Si Si M g Cl +SiCl 4

1二环戊基二氯硅烷的合成

把170g(1.001m ol)的四氯化硅溶于500mL 干燥的四氢呋喃中,将2mol 的环戊基格氏试剂的四氢呋喃溶液,加入到上述四氯化硅溶液中,保持反应温度不超过40e 。气相色谱分析反应达终点后,将反应混合物过滤,滤出沉淀的镁盐;将滤液蒸发,然后减压蒸馏,得到0.708m ol 的二环戊基二氯硅烷。

o二环戊基二甲氧基硅烷的合成

将50g (1.560mol)甲醇和95g (1.582mol)的尿素溶于500mL 干燥的己烷中,然后将二环戊基二氯硅烷加入到上述溶液中。当用气相色谱分析反应到达终点后,将己烷分离出来,进行减压蒸馏,可得139g 二环戊基二甲氧基硅烷。产品收率为61%(以四氯化硅计)。

反应方程式为:

董丽娟刘汉锋:二环戊基二甲氧基硅烷的合成方法

Synthesis of Dicyclopentyldimethoxy Silane

DONG L i-j uan ,L I U Ha n -f en g

(H ebei C hemical En gineering And Industtry I nstitute,Sh ijiazh uang 050031,Ch ina)

Abstract :T he paper r eview s th e synth etic m ethod of dicyclopen tyldim etho xy silane.Key words:dicyclopentyldimethoxy silan e;sy nthesis;G rignard reagent;cyclop ent ene

一氯五氟乙烷化学品安全技术说明书(MSDS)

五氟氯乙烷 简介 五氟氯乙烷 化学性质 熔点 : 30-31°C 沸点 : -39°C 密度 : 1,568 g/cm 3 闪点 : 70°C 水溶解性 : Insoluble CAS 数据库: 76-15-3(CAS DataBase Reference) NIST 化学物质信息: 76-15-3(NIST) EPA 化学物质信息: 76-15-3(EPA Substance) 安全信息 危险品标志 : Xi 危险类别码 : 36/37/38 安全说明 : 38 危险品运输编号 : 1020 HazardClass : 2.2 76-15-3 CAS 号: 76-15-3 英文名称: Chloropentafluoroethane 英文同义词: Refrigerant R115;Monochloropentafiuoroethane;(mono)chloropentafluoroethane; 1-Chlor-1,1,2,2,2-pentafluorethan;1-Chloro-1,1,2,2,2-Pentafluoroethane; 1-chloro-1,1,2,2,2-pentafluoro-ethane;1-chloropentafluoroethane;CF3CF2Cl; cfc115;chloropentafluoretano;chloropentafluorethane; chloropentafluorethane(french);chloropentafluoro-ethan;Chloroperfluoroethane; Chlorpentafluorethan;ethane,chloropentafluoro-;F115;F-115;FC 115;FKW115 中文名称: 五氟氯乙烷 中文同义词: 氟利昂115;氯五氟乙烷;五氟氯乙烷;一氯五氟乙烷 CBNumber: CB5224320 分子式: C2ClF5 分子量: 154.47 MOL File: 76-15-3.mol

绿色环保制冷剂

二氟一氯甲烷（R22) 二氟一氯甲烷(R22)可作为工业、商业、家庭等空调系统的制冷剂；可用作杀虫剂和喷漆的气雾喷射剂，也可用于生产灭火剂1211；还是生产含氟高分子化合物的基本原料。 产品质量：优级品，纯度≥%。 环境参数：ODP=，GWP=1700。 产品名称：二氟甲烷(R32) 二氟甲烷(R32)可用作为混合制冷剂，替代R22。 产品质量：优级品，纯度≥%。 环境参数：ODP=0，GWP=550。 四氟乙烷（R134a) 四氟乙烷(R134a)作为制冷剂可广泛用于汽车空调、冰箱、中央空调、商业制冷等制冷空调系统；还可作为医药、农药、化妆品、清洗等产品的气雾推进剂、阻燃剂以及发泡剂。 产品质量：优级品，纯度≥%。 环境参数：ODP=0，GWP=1300。 五氟乙烷（R125) 五氟乙烷（R125）可用作混合制冷剂，替代R22；用作灭火剂，替代Halon-1211和Halon-1301。产品质量：优级品，纯度≥%。 环境参数：ODP=0，GWP=3400。 二氟乙烷（R152a) 二氟乙烷(R152a)可用作制冷剂、发泡剂、气雾剂和清洗剂等。 产品质量：优级品，纯度≥%。 环境参数：ODP=0，GWP=120。 氯-1,1-二氟乙烷(R142b) 1-氯-1,1-二氟乙烷(R142b)可用作制冷剂，温度控制器介质及航空推进剂的中间体。 产品质量：优级品，纯度≥%。 环境参数：ODP=0，GWP=550。 R415B

R415B是一种新型环保制冷剂，适用于冰箱、冷柜、汽车空调、制冰机、食品柜、自动售货机以及其它各种R12或R134a的制冷空调系统。 主要用途：作制冷剂，替代R12和R134a。 产品质量：优级品，纯度≥%。 环境参数：ODP=，GWP=530。 技术特点：环保性能好；无毒、不易燃；制冷速度快，节能效果好；无需改动原R12和R134a 系统的润滑油、管路、部件和生产线，可直接充灌。 R418A是一种新型环保制冷剂，适用于家用空调、中央空调、工业制冷、运输制冷、冷库以及其它各种R22或R502的制冷空调系统。 主要用途：作制冷剂，替代R22和R502。 产品质量：优级品，纯度≥%。 环境参数：ODP=，GWP=1500。 技术特点：环保性能好；无毒、不燃；制冷速度快，节能效果好；无需改动原R22和R502系统的润滑油、管路、部件和生产线，可直接充灌。

对苯二酚的合成方法研究

【摘要】本文主要介绍了利用一种用1，4-二甲氧基苯作为反应的起始原料，用氢气作为还原剂，在金属钯复合催化剂的作用下反应直接生成产物对苯二酚。此工艺简单方便易行，副产物少，反应条件相对比较温和。本文对反应的催化剂的种类进行了帅选并且对催化剂的用量、反应温度、反应压力和反应时间进行了优化，最终优化的结果可以使得对苯二酚的产率达到90%。 【关键词】 1，4-二甲氧基苯对苯二酚氢气 对苯二酚是一个重要的有机化工原料，用途非常广泛。酚主要用于制取黑白显影剂、蒽醌染料和偶氮染料、合成气脱硫工艺的催化剂、橡胶和塑料的防老剂单体阻聚剂、食品及涂料清漆、橡胶和汽油的稳定剂和抗氧化剂、石油抗凝剂、洗涤剂的缓蚀剂、稳定剂和抗氧剂等，还用于化妆品的染发剂。 目前世界上生产对苯二酚的方法主要分为以下四种（1）苯胺氧化法；（2）对二异丙苯氧化法；（3）苯酚丙酮法；（4）苯酚羟基化法。 路线1：苯胺氧化法。 目前我国大部分生产厂家仍沿用苯胺氧化法，这是对苯二酚最早的生产方法，至今已有70多年的历史。该法反应过程为：在硫酸中（将138g的1，4-二甲氧基苯和5%不同的催化剂加入烧瓶中，往体系中加入氢气，在压力10mpa和120℃的温度下反应，取样分析对苯二酚的产率。结果如表3所示。 从上表可以看出一共四种催化剂，pd/sio2-al2o3和pd/al2o3的催化效果基本上没有什么差别，分别为81%和80%，但是在产率上都低于催化剂pd/caco3和pd/deloxan apii。pd/caco3 和pd/deloxan apii的催化效果都非常好。下面对催化剂的用量进行了一些实验，结果如表4所示。 从实验结果看出，随着催化剂用量的增加，产率得到了提高，但当用量达到5%的时候，再增加用量，产率基本上没有变化，使用6%pd/caco3为催化剂的产品最终产率为96%，使用6%pd/deloxan apii为催化剂的最终产率为93%。 2.4 反应时间对反应的影响 将138g的1，4-二甲氧基苯和5% pd/caco3催化剂加入烧瓶中，往体系中加入氢气，在压力10mpa和120℃的温度下反应，取样分析对苯二酚的产率，研究反应时间对产率的影响。结果如表5所示。 从上表可以看出反应时间在2小时以下，随着时间的推移对苯二酚的产率渐渐的提高，当反应时间大于2小时的时候，对苯二酚的产率基本没有什么变化，所以反应时间规定在2小时。 3 结语 本文比较了不同种类的催化剂对此反应的影响，确定以pd/caco3或pd/deloxan apii 为反应的催化剂，并且经过对pd/caco3和pd/deloxan apii的用量进行对比实验，确定pd/caco3 和pd/deloxan apii的用量比为5%，并对温度、压力和反应时间进行了对比。最终确定最佳工艺条件为：1. pd/caco3的用量比为5%；2.反应的温度为120℃；3.反应的压力为10mpa；4.反应的时间2小时。

氟碳表面活性剂全氟己基磺酸钾的合成研究

氟碳表面活性剂全氟己基磺酸钾的合成研究 范春雷林晓晨 〔辽宁省石油化工规划设计院〕 摘要：本文对氟碳表面活性剂进行了论述并介绍了一种阴离子型氟碳表面活性剂全氟己基磺酸钾的合成方法及其工艺流程。 关键词：氟碳表面活性剂；全氟己基磺酸钾；合成；工艺流程 1. 氟碳表面活性剂概述 1.1氟碳表面活性剂的基本概念 众所周知，表面活性剂一般由极性基团（亲水基）和非极性基团（疏水基）二部份组成。普通表面活性剂的非极性基团为碳氢链，而氟碳表面活性剂的非极性基团为氟碳链，即以氟原子部分或全部取代碳氢链上的氢原子。但二者在极性基团的结构上无明显区别。所以氟碳表面活性剂就是以氟碳链取代碳氢链作为分子中非极性基团的表面活性剂。 1.2氟碳表面活性剂的分类： 与普通表面活性剂一样，氟碳表面活性剂的分类依据其极性基团结构不同可分为离子型和非离子型二大类。离子型又可分为阴离子型、阳离子型和两性离子型氟碳表面活性剂。 1.2.1阴离子型氟碳表面活性剂： 根据其极性基团（亲水基）不同可分为羧酸盐类（RfCOO-M+）、磺酸盐类（RfSO3-M+）、磷酸盐类（RfOPO3-M2+）和硫酸盐类（RfOSO3-M+），工业上应用以前三者为主。 羧酸盐类氟碳表面活性剂一般在强酸或含高价阳离子水溶液中的溶解度较小，但热稳定性较高； 磺酸盐类氟碳表面活性剂相对具有更好的耐氧化性，对强酸、电解质敏感性小； 磷酸盐类氟碳表面活性剂相对发泡性能较差。 1.2.2阳离子型氟碳表面活性剂： 阳离子氟碳表面活性剂几乎都是含氮化合物，即有机胺衍生物。由于大多数物质表面颗粒带负电荷，故阳离子型活性剂易被吸附。 1.2.3两性离子氟碳表面活性剂： 两性离子活性剂分子结构中同时含有酸性基和碱性基，其表现出的离子类型取决于溶液PH值，即在酸性介质中表现为阳离子型，在碱性介质中表现为阴离子型。两性氟碳表面

五氟乙烷

五氟乙烷 HFC-125 ,CHF2CF3 CAS Number：354-33-6 物理性质 外观与性状：无色挥发性液化气体，气味清新。在常温下为无色气体，在自身压力下为无色透明液体。 分子量120.02 临界温度，℃66.05 熔点，℃-103 临界压力，Mpa 3.59 沸点，℃-48.45 临界密度，g/cm3 0.571 相对密度（水＝１） 1.248 PH值中性 相对蒸气密度（空气=1） 4.2 引燃温度,℃733 饱和蒸气压(25℃),KPa 1371 在水中溶解度(25℃)W% 0.09(101.Kpa ) 比热(液体25℃)，KJ/Kg·℃ 1.26 沸点下蒸发潜能，KJ/Kg 165.0 安全数据 破坏臭氧潜能值（ODP）0 全球变暖系数值（GWP）3500 大气寿命期（年）29 质量指标 级别优级一级 纯度，%≥99.8 99.5 水分，%≤0.001 0.001 酸度%≤0.00001 0.0001 蒸发残留物%≤0.01 0.01 用途： HFC-125可作制冷剂，是混合工质的重要组份，用于替代CFC-502和HCFC-22；作灭火剂用于替代Halon-1211和Halon-1301。 常规包装： 800L/926L 钢瓶 五氟乙烷 英文名Pentafluoroethane

别名1,1,1,2,2-Pentafluoroethane 产品名称五氟乙烷 分子结构 分子式C2HF5 分子量120.02 CAS 登录号354-33-6 EINECS 登录号206-557-8 物理化学性质沸点-48.5 oC 安全数据危险品运输编号UN 3220

含氟烷基化合物的合成

含氟烷基化合物的合成 关键词：四氟乙烯六氟环氧丙烷北京标准物质网 目前含氟烷基化合物工业化生产方法主要有电解氟化法、氟烯烃调聚法和氟烯烃齐聚法。 1．电解氟化法 在低电压、大电流下，于无水氟化氢介质中对烷基磺酸、烷基羧酸或者酰氯进行电解．可得到全氟烷化合物，反应式如下所示： 电解过程中在阴极产生氢气，在阳极有机物被氟原子取代。在有机物氟化的过程中，只有有机物的氢原子被氟原子取代，其他一些官能团如酰基和磺酰基等仍被保留。典型的电解氟化的例子是烷基酰氯和烷基磺酰氯分别在无水氟化氢中电解生成全氟烷基酰氟和全氟烷基磺酰氟，由它们出发，可用普通方法制得各类氟碳表面活性剂。 对于电解氟化反应机理，Burdort J和schmidt H两个研究小组分别提出了四步离子反应机理，又叫做ECEC机理。该机理在1972年通过实验得到了验证。其反应通式如下： 第1步，有机物在阳极表面发生吸附，失去1个电子，自身被氧化成阳离子。第2步，有机物阳离子失去1个质子成为自由基。第3步，自由基再失去1个电子成为阳离子。第4步，阳离子发生亲核取代反应，生成有机氟化物。

电解氟化法的最大优点在于反应一步完成，过程简单，但其成本高，用电量大，需专门的电解设备，而且反应中反应物的裂解、环化、重排现象严重，副产物多，产率较低。 2．氟烯烃调聚法 氟烯烃调聚法利用全氟烷基碘等物质作为端基物，调节聚合四氟乙烯等含氟单体制得低聚合的含氟烷基化合物。典型的氟烯烃调聚反应如Du Pont公司用五氟碘乙烷作端基物对四氧乙烯在加热加压条件下引发连锁反应。 全氟烷基碘与镁反应，生成全氟烷基格氏试剂，格氏合成技术可以进一步合成多种氟表面活性剂。 低级醇也可作为端基物调节聚合四氟乙烯： CH 3CH 2 0H+ n CF 2 CF 2 →H(CF 2 CF 2 )nCH(CH 3 )OH 与通常的加聚反应不同，此体系中存在着链转移常数很大的端基物，它很容易与单体聚台时生成的自由基反应，因此得到的产物是链长在一定范围内变化的低聚合度产物，而不能得到高分子产物，且分子链两端均被端基物占据。目前国内外许多大公司都用此法生产含氟表面活性剂，制取的全氟烷烃基为直链结构，表面活性高，但得到的产物往往是不同链长化合物的混合物。 3氟烯烃齐聚法 氟烯烃齐聚法制备含氟烷基中间体是20世纪70年代发展起来的，它利用氟烯烃在非质于性溶剂中发生齐聚反应得到高支链、低聚合度全氟烯烃齐聚物。齐聚法生产的表面活性剂—般是以氟阴离子为催化剂，单体主要有3种：四氟乙烯、六氟丙烯、六氟丙烯环氧化物。 (1)四氟乙烯的齐聚反应 四氟乙烯通常情况下进行自由基聚合反应，生成高分子化合物即聚四氟乙烯树脂，它几乎不溶于所有溶剂。但如果用阴离子催化进行四氟乙烯阴离子聚合，可得到低相对分子质量的聚合物，或称齐聚物，这一反应称为齐聚反应。四氟乙 烯的齐聚反应一般是在极性非质子溶液中进行，催化剂有CsF、KF，N(CH 3) 4 F

比拉斯汀的合成工艺研究

比拉斯汀的合成工艺研究 发表时间：2017-10-30T17:35:09.573Z 来源：《医药前沿》2017年10月第29期作者：徐连德1 徐琪琪2 徐英明2 [导读] 比拉斯汀（Bilastine），中文化学名为2-[4-（2-（4-（1-（2-乙氧基乙基）苯并咪唑-2-基）哌啶-1-基）乙基）苯基]-2-甲基丙酸。（1沂水县第一中学山东临沂 276405） （2山东罗欣药业集团股份有限公司山东临沂 276017） 【摘要】α，α-二甲基-4-（2-溴乙酰基）苯乙酸甲酯[2]经过还原反应制得α，α-二甲基-4-(2-溴乙基)苯乙酸甲酯[3]，3与1-(2-乙氧基-乙基)-2-哌啶-4-基-1H-苯并咪唑[4]发生烷基化反应，再经水解得到比拉斯汀[1]，总收率约76%。 【关键词】比拉斯汀；组胺H1受体拮抗剂；合成 【中图分类号】R976 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2017）29-0353-01 比拉斯汀（Bilastine），中文化学名为2-[4-（2-（4-（1-（2-乙氧基乙基）苯并咪唑-2-基）哌啶-1-基）乙基）苯基]-2-甲基丙酸，是西班牙FAES制药公司开发的第2代组胺H1受体拮抗剂，2012年欧盟批准其用于治疗变应性鼻炎及慢性特发性荨麻疹[1]。本品安全性良好，无常用抗组胺药物存在的镇静作用及心脏毒性，口服给药吸收迅速，具有良好的耐受性、安全性和较高的生物利用度[2]。 已有文献报道了1的合成路线[3-5]。本文选择以下路线α，α-二甲基-4-（2-溴乙酰基）苯乙酸甲酯[2]经过还原反应制得α，α-二甲基-4-（2-溴乙基）苯乙酸甲酯[3]，3与1-（2-乙氧基-乙基）-2-哌啶-4-基-1H-苯并咪唑[4]发生烷基化反应，再经水解得到比拉斯汀[1]，并进行了工艺优化。 文献[5]报道了由2制备3的过程，用三乙基硅烷-三氟乙酸进行还原，反应时间长达72h，收率91%。本研究通过调整三乙基硅烷-三氟乙酸的用量，控制回流反应温度，缩短了反应时间，收率90%。文献[5]由3制备1的过程中，3依次与2-（4-哌啶基）-1H-苯并咪唑和2-氯乙基乙醚发生亲核取代反应后，水解得比拉斯汀，反应步骤长，且操作繁琐，且3在与2-（4-哌啶基）-1H-苯并咪唑发生亲核取代反应时，咪唑环上的氮-氢不可避免的会与哌啶基上的氮-氢进行竞争，生成副产物，影响收率和纯度。本研究在文献基础上进行了改进，将3直接与4进行烷基化反应，再进行水解，一锅法制备1，方法工艺简单，操作简便，收率及产品纯度均有较大幅度提高，总收率为76%，适合工业化生产。 图1 1的合成路线 Fig.1 Synthetic Route of 1 1.实验部分 1.1 α，α-二甲基-4-（2-溴乙基）苯乙酸甲酯[3]的制备 冰浴冷却下分别向反应瓶内加入20mL二氯甲烷、α，α-二甲基-4-（2-溴乙酰基）苯乙酸甲酯（30.0g，100.7mmol，采用文献方法[5]制得，纯度99.1%）、三氟乙酸（36mL，484.6mmol）、三乙基硅烷（18mL，112.7mmol）。冰浴下搅拌30min后，升温至60℃回流反应20h。反应结束，滴加饱和碳酸溶液（约150ml），加入乙酸乙酯（100ml*2）萃取，有机相浓缩干燥，得无色油状物（25.7g，90％）（文献：91%[5]）。ESI-MS，m/z（%）：307[M+Na]+，283[M-H]+。元素分析：C13H17BrO2，实测值（计算值）%：C54.96（55.00）；H6.02（6.04）；Br28.11（28.14）；O11.27（11.27）。 1.2 比拉斯汀[1]的合成 在反应瓶中加入3（99.36g，0.35mol）和4（82.01g，0.3mol，购自：江苏弘和药物研发有限公司，纯度98%），搅拌下加入10ml聚乙二醇-400和45ml水，在冰水浴的冷却下慢慢加入混合碱（0.25molNaOH+0.1molNa2CO3），于40℃下快速搅拌3.5小时后放置，使反应液冷却至室温，加入3N丁二酸溶液2.1L，加热回流24小时，用10%氢氧化钠水溶液调至pH=7，用乙醚（450ml*2）萃取，旋出溶剂，得到固体1（116.83g，84%），mp291～293℃（文献：295-296[5]）。纯度为99.8% [HPLC归一化法：同文献[5]。ESI-MS，m/z（%）：487[M+Na]+，463[M-H]+。元素分析：C28H37N3O3，实测值（计算值）%：C72.50（72.54）；H8.01（8.04）；N9.07（9.06）； O10.38（10.35）。 【参考文献】 [1] Corc6stegui R,Labeaga L,Inneririty A，et a1.Preclinical pharmacology of bilastine,a new selective histamine Hl receptor antagonist:receptor selectivity and in vitro anti-histaminic activity[J].Drugs R D,2005,6(6):371-384． [2] Carter NJ.Bilastine：in allergic rhinitis and urticaria [J].Drugs,2012,72(9):1257-1269． [3] Lee CH,Khoo JH，Kwon KC，eta1.Process for preparation of 2-methyl-2-phenylpropionic acid derivatives and novel intermediate compounds：WO，2009102155[P].2009-02-12． [4]王蕾，李科，王倩，等.2-（4-卤乙基）苯基-2-甲基丙酸酯的制备方法及合成比拉斯汀的方法：中国，102675101[P].2012-09-19． [5]孔昊，耿海明，梅玉丹，等.比拉斯汀的合成[J].中国医药工业杂志，2015，46（7）：677-679.

合成有机高分子材料

合成有机高分子材料 ?定义： 有机合成材料：常称聚合物，如聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。 ?有机合成材料的基本性质： 1、聚合物 由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常称为聚合物。例如，聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。 2、合成有机高分子材料的基本性质 ①热塑性和热固性。链状结构的高分子材料(如包装食品用的聚乙烯塑料)受热到一定 温度时，开始软化，直到熔化成流动的液体，冷却后变成固体，再加热可以熔化。 这种性质就是热塑性。有些网状结构的高分子材料一经加工成型，受热不再熔化，因而具有热固性，例如酚醛塑料(俗称电木)等。 ②强度高。高分子材料的强度一般都比较高。例如，锦纶绳(又称尼龙绳)特别结实， 町用于制渔网、降落伞等。 ③电绝缘性好。广泛应用于电器工业上。例如，制成电器设备零件、电线和电缆外 面的绝缘层等。 ④有的高分子材料还具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等性能，可用于 某些有特殊需要的领域。但是，事物总是一分为二的，有的高分子材料也有不耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点。 ?新型有机合成材料： 1、发展方向新型有机合成材料逐渐向对环境友好的方向发展。 2、新型自机合成材料的类型 ①具自光、电、磁等特殊功能的合成材料； ②隐身材料； ③复合材料等： 有机合成材料对环境的影响： 我们应该辩证地认识合成材料的利弊。 1、利： a．弥补了天然材料的不足，大大方便了人类的生活； b．与天然材料相比，合成材料具有许多优良性能 2、弊： a．合成材料的急剧增加带来了诸多环境问题，如白色污染等； b．消耗大量石油资源。 因此我们既要重视合成材料的开发和使用，更要关注由此带来的环境问题，应开发使用新型有机合成材料，提倡绿色化学。 ?三大合成材料： （1）塑料 ①塑料的成分及分类塑料的主要成分是树脂，此外还有多种添加剂，用于改变塑料 制品的性能。塑料的名称是根据树脂的种类确定的。塑料有热塑性塑料和热固性塑

酯的合成方法研究

酯的合成方法研究 刘 聪 东北大学理学院高分子化学与物理 羧酸酯是一类重要的化工原料 ,它的用途相当广泛 ,可用作香料、溶剂、增塑剂及有机合成的中间体；同时在涂料、医药等工业中也具有重要的使用价值[1]。作为液晶化合物最基本和最重要的中心桥键之一，酯基的合成具有十分重要的意义。在过去很长一段时间里，酯的合成主要是采用一些经典的方法，如酸催化、酰氯法、酯交化法等；随着对各种新的催化剂和有机反应机理的研究，出现了一些新颖的合成方法，如Mitsunobu 反应、Steglich 酯化法、CAN 催化法、Me 3SiCl 催化法、DBU 催化法等等[2]。对这些新的合成方法进行研究，有助于在实验室推广采用更简单、更有效、更温和的方法合成羧酸酯，并进一步实用于工业化生产。 一、经典酯化反应 1、酯化反应机理： 羧酸与醇在催化剂作用下生成酯。例如： CH 3COOH + HOC 2H 5 CH 3COOC 2H 5 + H 2O H 酯化反应是可逆反应。为了提高酯的产率，可采取使一种原料过量(应从易得、 价廉、易回收等方面考虑)，或反应过程中除去一种产物(如水或酯)。工业上生产乙酸乙酯采用乙酸过量，不断蒸出生成的乙酸乙酯和水的恒沸混合物(水6.1%，乙酸乙酯93.9%，恒沸点70.4℃)，使平衡右移。同时不断加入乙酸和乙醇，实现连续化生产[3]。 羧酸的酯化反应随着羧酸和醇的结构以及反应条件的不同，可以按照不同的机理进行。酯化时，羧酸和醇之间脱水可以有两种不同的方式： R C O O H HO R' R C OH H O O R' R ，R ’分别是烷基。(Ⅰ)是由羧酸中的羟基和醇中的氢结合成水分子，剩余部分结合成酯。由于羧酸分子去掉羟基后剩余的是酰基，故方式(Ⅰ)称为酰氧键断裂。(Ⅱ)是由羧酸中的氢和醇中的羟基结合成水，剩余部分结合成酯。由于醇 (Ⅰ) (Ⅱ)

含氟表面活性剂经典综述

含氟表面活性剂经典综述 作者：肖进新江洪(大学化学与分子工程学院胶体化学研究室, 100871) 普通表面活性剂的疏水基一般为碳氢链,称碳氢表面活性剂。将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代,就成为碳氟表面活性剂,或称氟表面活性剂。碳氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有很多碳氢表面活性剂不可替代的重要用途。本文介绍其合成、性能及应用。 1 碳氟表面活性剂的物化性质和用途 碳氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。碳氟表面活性剂其水溶液的最低表面力可达到20ｍＮ/ｍ以下,甚至到15ｍＮ/ｍ左右。碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.05%～0.%,就可使水的表面力下降至20ｍＮ/ｍ以下。而一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.%～1.%围才可使水的表面力下降到30ｍＮ/ｍ～35ｍＮ/ｍ。碳氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展(参见本文第二部分)。碳氟表面活性剂有很高的耐热性,如固态的全氟烷基磺酸钾,加热到 420℃以上才开始分解,因而可在300℃以上的温度下使用。碳氟表面活性剂有很高的化学稳定性,它可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用,而且在这种溶液中仍能保持良好的表面活性。若将其制成油溶性表面活性

剂还可降低有机溶剂的表面力。 早期,碳氟表面活性剂曾用作四氟乙烯乳液聚合的乳化剂,以后逐步用作润湿剂、铺展剂、起泡剂、抗黏剂和防污剂等,广泛应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药和化工等各个领域,显示强大的生命力。但碳氟表面活性剂由于合成困难,价格较高,目前主要用于一般碳氢表面活性剂难以胜任或使用效果极差的领域。研究表明,将碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配,有可能减少碳氟表面活性剂的用量而保持其表面活性。如将异电性碳氢和碳氟表面活性剂复配,不仅可大大减少碳氟表面活性剂的用量,在某些特殊情况下,复配品甚至具有更高的降低表面力的能力,即达到全面增效作用。碳氟表面活性剂特殊应用的一个典型实例是利用其水溶液可在油面上铺展的特性,制备水成膜泡沫灭火剂,其原理为:欲使水溶液在油面上铺展,必须满足铺展条件,即铺展系数Ｓｗ/ｏ>0: 油的表面力约为20ｍＮ/ｍ～24ｍＮ/ｍ左右。因此欲使铺展系数大于零,水溶液的表面力一般应在18ｍＮ/ｍ以下(至少应在20ｍＮ/ｍ以下)。有相当数量的碳氟表面活性剂,其水溶液的表面力较高,不能满足铺展条件。在另一种情况下,即使表面活性很高的碳氟表面活性剂,其水溶液也只能在达到一定浓度(临界铺展浓度)时方可在油面上铺展。研究表明,当油面首先加入很少量能够铺展的碳氟表面活性剂水溶液后,一些本来由于表面力太高而不能铺展的碳氟表面活性剂水溶液即可在油面上铺展。若在油面上首先铺展少量在临界铺展浓度之上的碳氟表面活性剂水溶液,临界铺展浓度之下的水溶液也可铺

角黄素合成工艺研究

第１９期 收稿日期：２０１８－０７－１０ 作者简介：耿　伟（１９７９—），男，研究生，主要从事化学制药方面研究。 角黄素合成工艺研究 耿　伟 （浙江医药股份有限公司新昌制药厂，浙江新昌　３１２５００） 摘要：本文以碘化钾、双氧水代替碘作为催化剂，用氯酸钠作为氧化剂，在酸性环境下以β－胡萝卜素为原料一步氧化法生产角黄素。同 时，对各个反应条件进行了工艺优化，得到了最优条件，角黄素总收率可以达到７８％。结果证明：该工艺路线条件温和，收率高，工艺稳定、可靠。关键词：角黄素；β－胡萝卜素；氧化反应；碘化钾；双氧水中图分类号：ＴＱ２８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１８）１９－００２３－０２ ＳｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＣａｎｔｈａｘａｎｔｈｉｎ ＧｅｎｇＷｅｉ （ＺｈｅｊｉａｎｇＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＸｉｎｃｈａｎｇＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＦａｃｔｏｒｙ，Ｘｉｎｃｈａｎｇ　３１２５００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄｐｏｔａｓｓｉｕｍｉｏｄｉｄｅａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅａｓｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔ，ｓｏｄｉｕｍｃｈｌｏｒａｔｅａｓｏｘｉｄａｎｔａｎｄｂｅｔａ ｃａｒｏｔｅｎｅａｓｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｉｎｔｈｅａｃｉｄｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ ，ｉｔｗａｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄｏｆｅａｃｈｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄｔｈｅｎｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｆｏｒｒｅａｃｈｉｎｇ７８％ｔｏｔａｌｙｉｅｌｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｉｓｐｒｏｃｅｓｓｒｏｕｔｅｈａｓｔｈｅｏｂｖｉｏｕｓａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｍｉｌｄｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｈｉｇｈｅｒｔｏｔａｌｙｉｅｌｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃａｎｔｈａｘａｎｔｈｉｎ；β－ｃａｒｏｔｅｎｅ；ｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ；ｐｏｔａｓｓｉｕｍｉｏｄｉｄｅ；ｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅ 角黄素属于类胡萝卜素的一种，又名斑蝥黄，化学合成的 角黄素晶体呈深红色至紫褐色［１］ 。角黄素分子中存在的共轭烯键对氧敏感，高温也会引起其分解，要求避光、避氧及低温保存；角黄素在酸性条件下，易氧化和降解，碱性条件下很稳定［２］ 。在角黄素的生产方法主要有天然产物提取法、微生物发 酵法、化学合成法等，化学合成法成本低、含量高，生产稳定［３］ 。有些厂家采用了从基础原料到产品的全合成法，一般步骤较 长，也大都需Ｗｉ ｔｔｉｇ反应或格式反应等，反应条件苛刻，三废排放量大，环境不友好，整体收率偏低［４－５］ ；有些厂家采用了从β－胡萝卜素到角黄素的一步氧化法来合成，该法为在催化剂碘或卤化碘的条件下，用卤酸盐或次卤酸盐氧化，该反应虽然步骤短，但在工业化生产中，由于碘的易升华特点，对人身体造成 危害，操作环境要采取特殊保护［６－８］ 。 本课题的主要价值就是要避免以上合成工艺的不足，采用氯酸钠一步氧化β－胡萝卜素合成角黄素的工艺，采用更加安全方便的催化剂加入方式，来代替碘或卤化碘的直接催化工艺，从而使整个反应和处理过程更加友好、环保。 １　实验部分 １．１　试剂及仪器 氯酸钠、醋酸、二氯甲烷、亚硫酸钠、乙醇：均为工业级；双 氧水：３０％；次氯酸钠，１０％；β－胡萝卜素：饲料级。称量天平，ＡＥ２４０型，梅特勒－托利多称重设备系统有限公司；低温冷却夜循环泵，ＤＬＳＢ－１０／３０，上海东玺制冷仪器设备有限公司；集热式恒温加热磁力搅拌器，ＤＦ－１０１Ｓ，巩义市予华仪器有限公司；旋转蒸发器，Ｒ５００３Ｋ２Ｂ，上海市申生科技有限公司；电热真空干燥箱，ＺＫ－８２Ｂ，上海实验仪器厂有限公司。 １．２　合成角黄素的操作方法 将２５ｇβ－ 胡萝卜素溶解于６００ｍＬ二氯甲烷溶液中，取适量的氯酸钠等卤酸盐氧化剂和０．７ｇ碘化钾溶解于２００ｍＬ的水中，先后放入三口烧瓶中，在氮气环在合适温度下，一次性加入适量的双氧水，滴加适量的醋酸，在整个反应进程中，保持溶 液在酸性条件下，搅拌反应，通过Ｔ ＬＣ薄层色谱判断反应终点。反应结束后，将该反应液取出，倒入分液漏斗中，静止，直至分离出水层和有机层，收集有机层，并先后用２００ｍＬ的２％亚硫酸钠溶液和２００ｍＬ的水洗涤两次。取水洗后的有机层减压蒸出二氯甲烷，然后加入乙醇２００ｍＬ，溶解，结晶，抽滤，得到 湿品２８ｇ，在８０℃的真空烘箱中干燥４ｈ，称重，并进行紫外分析。 ２　结果与讨论２．１　惰性气体的影响 考虑到β－胡萝卜素和角黄素都含有多个烯键，在氧气存在下，极易氧化，在反应过程中，可能导致更多的副产物产生，因此，选取氮气存在和非氮气存在两个反应环境进行优化考察，结果见表１。 表１　惰性气体的影响 反应条件产物数量／ｇ收率／％含量／％非氮气１７．３６９．２９６．１氮气 １７．３ ６９．２ ９７．７ 结果分析：两个反应条件下，收率无明显区别，含量都在要 求范围内，说明有无惰性气体对整个反应和工艺相比较没有较大的影响，因此，在进行氧化反应操作时，避免和氧气或空气的接触是非关键因素。 ２．２　反应温度的影响 因在氧化反应中，不同的温度对反应快慢有较大影响，且温度也影响到原料和产物的活性，可能影响到产品收率，因此，考察在氧化反应时，反应温度对整个工艺的影响是否至关重要，在氮气保护下，分别选择０，１０，１５，２０，３０℃四个温度点进行考察，其他操作条件不变，结果见表２。 从表２可看出：虽然温度升高，可以加快反应进程，缩短反 应时间，但收率明显下降，因此氧化反应温度在１ ５℃，效率是最高的。 · ３２·耿　伟：角黄素合成工艺研究

酯的合成方法研究

酯的合成方法研究 羧酸酯是一类重要的化工原料 ,它的用途相当广泛 ,可用作香料、溶剂、增塑剂及有机合成的中间体；同时在涂料、医药等工业中也具有重要的使用价值[1]。作为液晶化合物最基本和最重要的中心桥键之一，酯基的合成具有十分重要的意义。在过去很长一段时间里，酯的合成主要是采用一些经典的方法，如酸催化、酰氯法、酯交化法等；随着对各种新的催化剂和有机反应机理的研究，出现了一些新颖的合成方法，如Mitsunobu 反应、Steglich 酯化法、CAN 催化法、Me 3SiCl 催化法、DBU 催化法等等[2]。对这些新的合成方法进行研究，有助于在实验室推广采用更简单、更有效、更温和的方法合成羧酸酯，并进一步实用于工业化生产。 一、经典酯化反应 1、酯化反应机理： 羧酸与醇在催化剂作用下生成酯。例如： CH 3COOH + HOC 2H 5 CH 3COOC 2H 5 + H 2O H 酯化反应是可逆反应。为了提高酯的产率，可采取使一种原料过量(应从易得、 价廉、易回收等方面考虑)，或反应过程中除去一种产物(如水或酯)。工业上生产乙酸乙酯采用乙酸过量，不断蒸出生成的乙酸乙酯和水的恒沸混合物(水6.1%，乙酸乙酯93.9%，恒沸点70.4℃)，使平衡右移。同时不断加入乙酸和乙醇，实现连续化生产[3]。 羧酸的酯化反应随着羧酸和醇的结构以及反应条件的不同，可以按照不同的机理进行。酯化时，羧酸和醇之间脱水可以有两种不同的方式： R C O O H HO R'R C OH H O O R' R ，R ’分别是烷基。(Ⅰ)是由羧酸中的羟基和醇中的氢结合成水分子，剩余部分结合成酯。由于羧酸分子去掉羟基后剩余的是酰基，故方式(Ⅰ)称为酰氧键断裂。(Ⅱ)是由羧酸中的氢和醇中的羟基结合成水，剩余部分结合成酯。由于醇去掉羟基后剩下烷基，故方式(Ⅱ)称为烷氧键断裂。 当用含有标记氧原子的醇(R 18OH)在酸催化作用下与羧酸进行酯化反应时，(Ⅰ) (Ⅱ)

制冷剂简介

制冷剂 1.1 制冷剂命名 1.1.1简单分类 1按照安全性分类，按毒性分为低毒性、中毒性、高毒性，依次表示为A，B，C；按可燃性分为不可燃、有可燃性、有爆炸性三类，依次表示为1,2,3。 2根据分类命名，分为无机化合物、碳氢化合物、氟利昂和混合溶液四种。表示 方法为：无机化合物R7、饱和碳氢化合物以及氟利昂CmH2m+1、非共沸化合物R4、共沸化合物R5、有机化合物R6、非饱和碳氢化合物Rx。 （1）在卤代烃制冷剂中，R11、R12、R13、R14、R113、R114等都是全卤代烃，即在它们的分子中只有氯、氟、碳原子，这类氟利昂称氯氟烃，简称CFCs； （2）如果分子中除了氯、氟、碳原子外，还有氢原子（如R22），称氢氯氟烃，简称HCFCs； （3）如果分子中没有氯原子，而有氢原子、氟原子和碳原子，称氢氟烃，简称HFCs。如：R410a 1.1.2国际命名 为了书写方便，国际上统一规定用字母“R”和它后面的一组数字或字母作为制冷剂的简写符号。字母“R”表示制冷剂，后面的数字或字母则根据制冷剂的分子组成按一定的规则编写。编写规则为： （1）无机化合物 无机化合物的简写符号规定为R7( )。括号代表一组数字，这组数字是该无机物分子量的整数部分。例如：NH3，H2O，CO2，分子量的整数部份分别为17，18，44。符号表示R717，R718，R744。 （2）烷烃类化合物 烷烃类化合物的分子通式为CmH2m+2；卤代烷烃的分子通式为CmHnFxClyBrz (n+x+y+z=2m+2)，它们的简写符号规定为R(m-1)(n+1)(x)B(z)，每个括号是一个数字，该数字数值为零时省去写，乙烷类同分异构体则在其最后加一个小写英文字母以 示区别，丙烷类同分异构体则在其最后加两个小写英文字母以示区别。下表为一些制 冷剂的符号举例。

人教版高中化学选修5教案：第五章 进入合成有机高分子化合物的时代

第五章进入合成有机高分子化合物的时代 一、教材分析和教学策略 教材的要求与过渡教材不一样，如要求学生书写缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子和原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线表示。 2、本节的内容体系、地位和作用 本节首先，用乙烯聚合反应说明加成聚合反应，用乙二酸与乙二醇生成聚酯说明缩合聚合反应，不介绍具体的反应条件，只介绍加聚与缩聚反应的一般特点，并借此提出单体、链节（即重复结构单元）、聚合度等概念，能识别加聚反应与缩聚反应的单体。利用“学与问”“思考与交流”等栏目，初步学会由简单的单体写出聚合反应方程式、聚合物结构式或由简单的聚合物奠定基础。 本节是在分别以学科知识逻辑体系为主线（按有机化合物分类、命名、分子结构特点、主要化学性质来编写）和以科学方法逻辑发展为主线（先介绍研究有机化合物的一般步骤和方法，再介绍有机合成，最后介绍合成高分子化合物的基本方法），不断深入认识有机化合物后，进一步了解合成有机高分子化合物的基本方法。明显可以看出来是《有机化学基础》第三章第四节“有机合成”基础上的延伸。学习本讲之后，将有助于学生理解和掌握高分子材料的制取及性质。 3、教学策略分析 1）开展学生的探究活动： “由一种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为（n-1）；由两种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为（2n-1）”；由聚合物的分子式判断单体。 2）紧密联系前面学过的烯烃和二烯烃的加聚反应、加成反应、酯化反应、酯的水解、蛋白质的水解等知识，提高运用所学知识解决简单问题的能力，同时特别注意官能团、结构、性质三位一体的实质。 3）运用多煤体生动直观地表现高分子化合物合成的基本方法。 二、教学设计方案 （一）教学目标： 1、知识和技能 1.能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节 和单体。 2.能说明加聚反应和缩聚反应的特点 2、过程与方法 了解高分子化合物合成的基本方法。

碳氟表面活性剂

碳氟表面活性剂 摘要:介绍了碳氟表面活性剂的主要物理化学性质,合成方法,国际、国内碳氟表面活性剂的发展及现状。介绍了碳氟表面活性剂的最新进展,特别是一些新型碳氟表面活性剂的主要性质和用途。分析了我国碳氟表面活性剂发展缓慢,与国外形成巨大反差的原因,并对进一步发展我国的碳氟表面活性剂工业提出了自己的看 法 。关键词:表面活性剂;碳氟表面活性剂;性能;合成;应用;发展普通表面活性剂的疏水基一般为碳氢链,称碳氢表面活性剂。将碳氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代,就成为碳氟表面活性剂,或称氟表面活性剂。碳氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有很多碳氢表面活性剂不可替代的重要用途。本文介绍其合成、性能及应用。1碳氟表面活性剂的物化性质和用途碳氟表面活性剂的独特性能常被概括为“三高”、“两憎”,即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性;它的含氟烃基既憎水又憎油。碳氟表面活性剂其水溶液的最低表面张力可达到20ｍＮ/ｍ以下,甚至到15ｍＮ/ｍ左右。碳氟表面活性剂在溶液中的质量分数为0.005%～0.1%,就可使水的表面张力下降至20ｍＮ/ｍ以下。而一般碳氢表面活性剂在溶液中的质量分数为0.1%～1.0%范围才可使水的表面张力下降到30ｍＮ/ｍ～35ｍＮ/ｍ。碳氟表面活性剂如此突出的高表面活性以致其水溶液可在烃油表面铺展。碳氟表面活性剂有很高的耐热性,如固态的全氟烷基磺酸钾,加热到420℃以上才开始分解,因而可在300℃以上的温度下使用。碳氟表面活性剂有很高的化学稳定性,它可抵抗强氧化剂、强酸和强碱的作用,而且在这种溶液中仍能保持良好的表面活性。若将其制成油溶性表面活性剂还可降低有机溶剂的表面张力。早期,碳氟表面活性剂曾用作四氟乙烯乳液聚合的乳化剂,以后逐步用作润湿剂、铺展剂、起泡剂、抗黏剂和防污剂等,广泛应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药和化工等各个领域,显示强大的生命力。但碳氟表面活性剂由于合成困难,价格较高,目前主要用于一般碳氢表面活性剂难以胜任或使用效果极差的领域。研究表明,将碳氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配,有可能减少碳氟表面活性剂的用量而保持其表面活性。如将异电性碳氢和碳氟表面活性剂复配,不仅可大大减少碳氟表面活性剂的用量,在某些特殊情况下,复配品甚至具有更高的降低表面张力的能力,即达到全面增效作用。碳氟表面活性剂特殊应用的一个典型实例是利用其水溶液可在油面上铺展的特性,制备水成膜泡沫灭火剂,其原理为:欲使水溶液在油面上铺展,必须满足铺展条件,即铺展系数Ｓ>0: 油的表面张力约为20ｍＮ/ ｍ～24ｍＮ/ｍ左右。因此欲使铺展系数大于零,水溶液的表面张力一般应在18ｍＮ/ｍ以下(至少应在20ｍＮ/ｍ以下)。有相当数量的碳氟表面活性剂,其水溶液的表面张力较高,不能满足铺展条件。在另一种情况下,即使表面活性很高的碳氟表面活性剂,其水溶液也只能在达到一定浓度(临界铺展浓度)时方可在油面上铺展。研究表明,当油面首先加入很少量能够铺展的碳氟表面活性剂水溶液后,一些本来由于表面张力太高而不能铺展的碳氟表面活性剂水溶液即可在油面上铺展。若在油面上首先铺展少量在临界铺展浓度之上的碳氟表面活性剂水溶液,临界铺展浓度之下的水溶液也可铺展。碳氟表面活性剂水溶液在油面上铺展形成一层水膜,使油面与空气隔绝,以此发展出一种高效灭火剂———水成膜泡沫灭火剂(或称“轻水”泡沫灭火剂),这 是目前国际上重点发展的灭火剂,主要用于扑灭油类火灾。2碳氟表面活性剂的合成与碳氢表面活性剂相比,碳氟表面活性剂的合成相对困难。它的合成一般分三步:首先合成含6个～10个碳原子的碳氟化合物,然后制成易于引进各种亲水基团的含氟中间体,最后引进各种亲水基团制成各类碳氟表面活性剂。其中含氟烷基的合成是制备碳氟表面活性剂的关键。含氟烷基的工业化生产方法主要是电解氟化法、氟烯烃调聚法和氟烯烃齐聚法。电解氟化法是40年代由美国ＪＨＳｉｍｏｎｓ研制成功的。将被氟化的物质溶解或分散在无水氟化氢中,在低于8Ｖ的直流电压下进行电解。电解过程中在阴极产生氢气,在阳极有机物被氟化。在有机物氟化过程中,只有有机物的氢原子被氟原子取代,其他一些官能团如酰基和磺酰基等仍被保留。典型的电解氟化的例子是烷基酰氯和烷基磺酰氯分别在无水氟化氢中电解生成全氟烷基酰氟和全氟烷基磺酰氟,由它们出发,可用普通方法制得各类碳氟表面活性剂。氟烯烃调聚法是利用全氟烷基碘等物质作为端基物调节聚合四氟乙烯等含氟单体制得低聚合度的含氟烷基调节物。该方法最早是由英国剑桥大学的ＲＮＨａｓｚｅｌｄｉｎｅ等研究的。他在1951年发现三氟碘甲烷可与乙烯和四氟乙烯发生调节聚合反应。随后,美国ＤｕＰｏｎｔ公司研制开发了以五氟碘乙烷为端基物与四氟乙烯在加热加压条件下进行调节聚合反应