酚酞和對苯二甲酰氯的攪拌界面縮聚反應(yīng) 芳香族二元酰氯(如對苯二甲洗氯)與酚酞反應(yīng)形成聚酯如聚(對苯二甲酰酚酞)是界面縮聚反應(yīng)很有意義的應(yīng)用.
反應(yīng)(8-9)是特別有意思的,因為隨著反應(yīng)的進(jìn)行顯示一戲劇性的顏色變化.酚酞是一般所熟悉的指示劑,在酸性溶液中是無色的,但在pH=10以上變?yōu)樯罴t色.在反應(yīng)(8-10)中說明了顏色變化的原因.
在堿作用下,無色的酚內(nèi)酯轉(zhuǎn)變成具有高度共軛的、有色的醌甲川結(jié)構(gòu)的鹽.
為了生成高聚物,平衡必須從配甲川轉(zhuǎn)變成內(nèi)酯,因此在無色聚酯形成過程中紅色將逐漸消失.
操作 在盛有200毫升蒸餾水的高速摻和器中加入酚酞(3.18克,0.01克分子)和0.08克NaOH,開啟攪拌幾分鐘使試劑溶解.將對苯二甲酰氯*(2.03克0.01克分子)溶于30毫升蒸餾過的1,2-二氯乙烷中.用一個厚鋁箔代替高速摻和器的蓋子在鋁箔的中心打一個孔,插入粉末漏斗,在摻和器開動時由此加入試劑.當(dāng)攪動高速摻和器中的溶液時,將酰氯溶液盡快地通過粉末漏斗加入,并繼續(xù)攪拌5分鐘.正象前邊解釋的那樣,紅色的消失標(biāo)志著反應(yīng)的完成.停止攪拌,傾析上層清液,倒入準(zhǔn)備好的容器中(不要倒入水池),加50毫升庚烷洗去1,2-二氯乙烷否則二氯乙烷通過塑化可使高聚物形成粘稠物.用玻璃棒攪拌高聚物糊(不要開動攪,以免可燃性溶劑引起爆炸的可能),傾出液體.在500毫升水中,加入少量實驗室用去污劑使二氯乙烷乳化,將此溶液倒入高速摻和器里,攪拌兩分鐘.然后用粗玻璃砂漏斗抽濾此混合物,將漏斗中的聚合物與500毫升水倒回高速摻和器中再分散,過濾,在漏斗上用水洗幾遍,把分散得很細(xì)的聚合物放在表面皿上,在100℃烘箱中干燥15分鐘.在四氯乙烷與苯酚(按40/60重量比)的混合溶劑中配制成0.5%干燥的高聚物溶液,用它來測定該聚合物的比濃對數(shù)粘度(lnηr/c).
間苯二甲酰氯和間苯二胺的可溶-界面縮聚反應(yīng) 用可溶-界面技術(shù)進(jìn)行間苯二甲酰氯和間苯二胺的反應(yīng)制備聚(間苯撐間苯二甲酰胺),說明此方法可用于勞香族二元胺的聚合與全芳香族聚酰胺的合成.
操作 在高速摻和器中,加150毫升蒸餾水和125毫升四氫呋喃,將間苯二胺**(3.24克,0.03克分子)和6.23克(0.06克分子)Na2CO3溶于其中.為了減少可燃性四氫呋喃的爆炸危險,在接近高速摻和器馬達(dá)套的底部鉆一個小孔,同樣在接近套的頂部與第一個小孔位置相差180°處鉆第二個小孔.用小銅管插入每個孔中,只要使用四氫呋喃溶液,就從底部的管子連續(xù)通氮氣到馬達(dá)內(nèi).若因某種原因可燃性溶劑從摻和器中流出,應(yīng)立即關(guān)閉馬達(dá),在再次使用之前,應(yīng)將全部裝置徹底清理干凈.
摻和器上用曾在攪拌界面縮聚反應(yīng)中用過的鋁箔蓋上,并加上粉末漏斗.開動攪拌,將間苯二甲酰氯(市場供應(yīng)的聚合級間苯二甲酰氯不需要進(jìn)一步純化.)(6.09克,0.03克分子)通過粉末漏斗盡快地加入,繼續(xù)攪拌10分鐘,雖然所有的反應(yīng)物都是完全可溶的,但形成的聚合物卻是沉淀,在攪拌器的剪切作用下,被分散開,通過粗玻璃砂漏斗抽濾高聚物,水洗三遍,放在表面皿上,在100℃烘箱中干燥15分鐘,配制0.5%聚合物-N,N-二甲基甲酰胺溶液,測定其對數(shù)比濃粘度(lnηr/c).
儀器 按前述改裝的一夸脫高速摻和器,厚鋁箔,粗玻璃砂漏斗,表面皿,鼓風(fēng)烘箱.
化學(xué)試劑 對苯二甲酰氯,酚酞,蒸餾水,氫氧化鈉,1,2-二氯乙烷,庚烷,苯酚,間苯二甲酰氯,間苯二胺,碳酸鈉.
* 對苯二甲酰氯可用下述方法純化:將原料溶于熱庚烷中,用帶槽紋的三角漏斗過濾混合物除去不溶的對苯二酸,冷卻濾液使其結(jié)晶.若對苯二甲酰氯不能完全溶在反應(yīng)溶劑中,則這酰氯應(yīng)進(jìn)行純化.
** 間苯二胺可用真空升華的方法純化.