Несимметричные сульфиды
Другие рефераты
Отдел образования администрации Центрального района
Муниципальная гимназия № 1
реферат
По теме:
несимметричные сульфиды на основе
4 - ( ( - хлорпропил ) - 2 - трет. - бутилфенола
Галанская галина, Евсюкова Ирина и
Кривошапкин Иван,
ученики 11 «А» класса
научный руководитель: ст. преподаватель
кафедры органической химии НГПУ Марков
Александр Федорович
Новосибирск – 2000
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение 3
2. Пространственно-затрудненные фенолы и стабилизация полимерных материалов
4
2.1. Старение полимеров 4
2.2. Пространственно-затрудненные фенолы, как ингибиторы радикальных
процессов в полимерах. 6
3. Методы получения органических сульфидов 8
4. Пути синтеза несимметричных сульфидов на основе 4-((-хлорпропил)-2-
трет.-бутилфенола. 10
4.1. Получение 4-((-хлорпропил)-2-трет.-бутилфенола (хлорид Ф-13) 10
4.2. Синтез 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола 11
4.3. Синтез 2,2'– метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-бутилфенола].
12
4.4. Синтез несимметричных сульфидов алкилированием 4-((-меркаптопропил)-2-
трет.-бутилфенола и 2,2`метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-
бутилфенол] алкилгалогенидами в щелочном виде. 12
5. Практическая часть 13
5.1. Наработка 4-((-хлорпропил)-2-трет.-бутилфенола (хлорид Ф-13) 13
5.2. Получение 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола 13
5.3. Получение 2,2'-метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-бутилфенола]
14
5.4. Взаимодействие 2,2'-метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-
бутилфенола] с бромистым бутилом (н-C4H9Br) в щелочной среде 14
5.5. Взаимодействие 2,2'-метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-
бутилфенола] с йодистым этилом (C2H5J) в щелочной среде 15
5.6. Взаимодействие 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола с йодистым
этилом (C2H5J) в щелочной среде. 15
5.7. Взаимодействие 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола с бромистым
бутилом (н-C4H9Br) в щелочной среде. 16
6. Выводы 16
1. Введение
Полимерные вещества внедрились во все сферы человеческой деятельности –
технику, здравоохранение, быт. Ежедневно мы сталкиваемся с различными
пластмассами, резинами, синтетическими волокнами. Полимерные материалы
обладают многими полезными свойствами: они высокоустойчивы в агрессивных
средах, хорошие диэлектрики и теплоизоляторы. Некоторые полимеры обладают
высокой стойкостью к низким температурам, другие - водоотталкивающими
cвойствами и так далее.
Недостатками многих высокомолекулярных соединений является склонность к
старению и, в частности, к деструкции – процессу уменьшению длины цепи и
размеров молекул. Деструкция может быть вызвана механическими нагрузками,
действий света, теплоты, воды и особенно кислорода и озона. Процесс
уменьшения цепи идёт за счёт разрушения связей С-С и образования радикалов,
которые в свою очередь, способствуют дальнейшему разрушению полимерных
молекул.
Перед учёными стоит проблема продления срока службы полимерных изделий.
Для предотвращения старения в полимерные материалы вводят различные добавки
(стабилизаторы).
В качестве ловушек свободных радикалов, образующихся при деструкции
полимерных материалов, используют фенольные стабилизаторы.
Фенольные стабилизаторы более эффективны, так как, улавливая свободные
радикалы, образуют более устойчивые связи с ними, предотвращая дальнейшую
деструкцию углеродной цепи. Кроме того, они обладают комплексным защитным
действием (например, предотвращают разрушающее действие кислорода и высоких
температур, или кислорода и радиации). Фенольные стабилизаторы выгодно
отличаются от других добавок тем, что не изменяют цвет полимерных
материалов, в состав которых вводятся.
В настоящее время в промышленном производстве полимеров требуются новые
фенольные добавки с широким спектром стабилизирующих свойств и низкой
себестоимостью. Несмотря на актуальность проблемы, исследований по
разработке и получению фенольных стабилизаторов ведется мало. В связи с
этим целью нашей работы был синтез новых серосодержащих пара-функционально-
замещенных пространственно-затрудненных фенолов на основе 4-((-хлорпропил)-
2-трет.-бутилфенола и 2,2'-метиленбис-[4-((-хлорпропил)-6-трет.-
бутилфенола].
Основными задачами, которые требовалось решить в ходе исследования,
являлись:
1. Изучить проблему старения полимеров и способов его предотвращения
путем введения в материал фенольных стабилизаторов.
1. Ознакомиться с распространенными методами получения сульфидов.
1. Проверить возможности синтеза несимметричных сульфидов
взаимодействием меркаптанов (4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола
и 2,2'-метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-бутилфенола]) с
алкилгалогенидами в этиловом спирте.
2. Пространственно-затрудненные фенолы и стабилизация полимерных
материалов
2.1. Старение полимеров
Полимерные материалы в значительной мере подвержены воздействию условий
окружающей среды (свет, тепло, действие озона, радиация, механические
нагрузки).Под влиянием этих факторов снижается эластичность, ухудшается
электроизоляционные свойства и др. Эти явления, называемые в совокупности
старением, приводят к необратимым изменениям свойств полимерных материалов
и сокращают срок службы изделий из них. При эксплуатации большинство
полимеров находится в контакте с кислородом воздуха, т.е. в окислительной
среде. Реакции окислительной деструкции являются наиболее распространенными
из реакций, протекающих при старении в естественных условиях, и
представляют собой радикально-цепной окислительный процесс. Этот процесс
активируется различными внешними воздействиями – тепловым, радиационным,
механическим, химическим. Характерная особенность радикально-цепных
окислительных процессов – возможность их резкого замедления путем введения
небольшого количества ингибитора (стабилизатора).
Выделяют следующие типы стабилизаторов:
антиоксиданты или антиокислители (защищающие полимерные вещества от
разрушающего действия кислорода);
антиозонаты (защищающие полимерные вещества от разрушающего действия
озона);
светостабилизаторы (защищающие полимерные вещества от разрушающего действия
ультрафиолетовых лучей);
термостабилизаторы (защищающие полимерные вещества от разрушающего действия
высокой температуры);
антирады (защищающие полимерные вещества от разрушающего действия
радиационного излучения).
Как известно, основу макромолекулы большинства полимеров общего назначения
составляет углеродная цепь типа:
[pic]
где: R = H, alk, ar.
В общем виде механизм ингибированного окисления углеводородов молекулярным
кислородом может быть представлен следующей схемой:
Механизм ингибированного окисления углеводородов
молекулярным кислородом
(0) RH ( R•
(1) R• + O2 ( ROO•
(2) ROO• + RH ( ROOH + R•
(3) ROOH ( RO• + HO•
(4) R• + R• ( R-R
(5) ROO• + R• ( ROOR
(6) ROO• + ROO• ( ROH + R"COR + O2
(7) ROO• + InH ( ROOH + In•
(8) In• + RH ( InH + R•
(9) In• + In• ( In-In
(10) In• + ROO• ( InOOR
В целом процесс окисления зависит от величины константы скорости реакции
продолжения цепи (k2) и концентрации перекисных радикалов. Соответствующие
гидроперекиси являются первичными продуктами окисления, дальнейший распад
которых приводит к различным кислородсодержащим веществам и часто
сопровождается разрывом углерод-углеродной цепи.
Присутствующий в окисляющейся системе ингибитор (InH), как правило,
реагирует c радикалами ROO• (реакция 7), либо прерывая цепь окисления, либо
уменьшая концентрацию этих радикалов, что приводит к снижению скорости
окисления. Естественно, что чем менее активен получающийся из ингибитора
радикал, тем меньше вероятность протекания реакции 8. Следовательно,
тормозящее действие любого ингибитора окисления зависит, с одной стороны,
от скорости реакции перекисных радикалов с ингибитором, а с другой – от
активности получающегося из ингибиторов радикала. Малоактивные радикалы In•
обычно не способны продолжать цепь (реакция 8) и рекомбинируют друг с
другом (реакция 9). Таким образом, относительная активность радикала In•
непосредственно в процессе окисления должна определяться отношением
констант скоростей реакций k2/k7, которое характеризует максимальную
возможность торможения процесса окисления при использовании данного
ингибитора (сила ингибитора). Чем меньше это отношение, тем больше
возможное тормозящее действие ингибитора.
2.2. Пространственно-затрудненные фенолы, как ингибиторы радикальных
процессов в полимерах.
В качестве стабилизаторов могут быть использованы различные органические
сульфиды, в том числе пространственно-затруднённые фенолы типа:
[pic]
Пространственно-затрудненные фенолы (и получающиеся из них феноксильные
радикалы) полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым к с
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
