偶氮羧酸酯及水溶性偶氮类引发剂的合成研究

摘要

偶氮化合物是一类重要的有机化合物，通常作为制备聚合物时的引发剂、发泡剂、催化剂，在聚合物的制备、有机合成工业等方面有着广泛的应用。 本论文分为两部分：偶氮羧酸酯及水溶性偶氮类引发剂的合成研究。 第一部分为偶氮羧酸酯的合成。偶氮羧酸酯是聚合物合成中常用的引发剂、发泡剂，因其不含氰基，分解产物无毒，而且在水中有溶解，所以可被用于水相聚合，制备无毒聚合物，得到越来越广泛地应用。在本部分中研究了在1，2—二氯乙烷中由偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈制备偶氮羧酸酯的过程，同时讨论了合成偶氮羧酸酯的最佳条件。发现当偶氮腈、醇以1∶2.5物质的量比溶解到1，2—二氯乙烷中，快速通入干燥氯化氢气体，当腈、醇、氯化氢的物质的量的比达到1∶2.5∶2.6、在15～20℃反应24h左右，可以得到偶氮亚胺醚盐酸盐，水解偶氮亚胺醚盐酸盐、经萃取、干燥、减压蒸馏可得到偶氮羧酸酯。通过比较发现在1，2—二氯乙烷中由偶氮腈制备偶氮羧酸酯不仅操作简单，节省溶剂用量，溶剂较易回收，而且产品的纯度(一般在98％以上)和产率(一般在90％左右)也都很好。在此基础上合成了偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁酸二乙酯、偶氮二异丁酸二丙酯、偶氮二异丁酸二丁酯、偶氮二异丁酸二异丁酯、偶氮二异戊酸二甲酯、偶氮二异庚酸二甲酯，通过加热分解测定氮气体积的方法测定了这些化合物的含量，同时测定了这些化合物的分解温度并对其进行了红外、核磁、元素分析等的表征。 第二部分为水溶性偶氮类引发剂的合成。 水溶性偶氮类引发剂是乳液聚合和水溶液聚合常用的引发剂。在本部分中主要合成了一系列偶氮亚胺脒盐酸盐。我们以第一部分合成的中间产物偶氮亚胺甲醚盐酸盐为原料，在无水甲醇中合成了一系列偶氮亚胺脒盐酸盐，探讨了合成它们的最佳实验条件，发现当偶氮亚胺甲醚盐酸盐与胺的物质的量的比为1∶2.5溶解到无水甲醇中、30～35℃、反应8h左右、经减压蒸馏可得到水溶性偶氮类引发剂即偶氮亚胺脒盐酸盐。虽然各个胺与偶氮亚胺甲醚盐酸盐的反应具有一定的共性，但是由于诸如脂肪胺与芳香胺的差别等因素，使得不同类型的胺在反应时间、使用的惰性溶剂上表现出了一定的差异性。在合成的基础上通过加热分解测定氮气体积的方法测定了这些化合物的含量，对其进行了红外、核磁、元素分析、熔点(有的为分解温度)等结构和性质方面的表征。

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摘要

第一章 偶氮类引发剂

第二章 偶氮羧酸酯的合成研究

第三章 水溶性偶氮引发剂的合成研究

参考文献

附图

致谢