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高分子化学实验

第一章高分子化学实验基础

高分子化学衍生于有机化学,因此高分子化学实验与有机化学实验有着许多共同之处.学好了“有机化学实验”这门课程,掌握了基本有机化学实验操作,做起高分子化学实验就会驾轻就熟。

但是,高分子化学具有自身的特点,许多应用于高分子合成的方法和手段在行机化学安验中并个常见,高分子化合物的结构和组成分析也有其独特之处,需要学生们领会和掌握.

一、化学试剂使用中的安全和防范

高分子化学实验中所用到的大多数单体和溶剂都是有毒的.许多聚合物尽管无毒,但是合成这些聚合物所有的单体,以及这些聚合物的分解产物常常是有毒的,如单体顺丁烯二酸酐、丙烯晴、丙烯酰胺、氟碳聚合物的热解产物等.有机溶剂均是脂溶性的,对皮肤和黏膜有强烈的刺激作用。

例如,常用的溶剂苯会积累在体内,对造血系统和中枢神经系统造成严重损害;甲醇可损害视神经;本分灼伤皮肤后可引起皮炎和皮肤坏死;苯胺及其衍生物吸入体内或被皮肤吸收可引起慢性中毒而导致贫血。

毒物对人体危害的途径是对方面对,它可以通过呼吸道、消化道及皮肤进入体内。

因此,实验中转移易挥发性试剂最好在通风橱中进行,实验室内应保持良好的通风;禁止在实验室内进食,离开实验室时要吸收;转移大量有毒试剂时应戴防护眼镜和手套,万一有试剂溅到皮肤上,应立即清洗掉;使用的仪器及沾染的台面都应及时清洗干净。

对于易燃性试剂,如乙醚、丙酮、乙醇、苯及二硫化碳等均不能明火加热。

用剩的试剂要及时加塞放回原处,这类易燃试剂在实验室内也不宜存放过多.

万一发生着火应冷静分析情况,选择适当的灭火方法。

在实验室内可选择的灭火物质和器材有水、沙、石棉布、泡沫灭火器、干粉灭火器等多种。

对于非大量有机溶剂着火,用移开燃烧物或用石棉布覆盖的办法最为方便有效。

可燃性气体和空气的混合物,当两者的比例处于爆炸极限时,如遇明火就会引起爆炸。

应尽量避免可燃性气体扩散到空气中,在有很多人同时进行实验时应保持室内良好的通风.对明火的使用要加以控制.

作为引发剂使用的过氧化物,都是容易分解爆炸的(烯类单体暴露在空气中或日光下也会有过氧化物产生),处理和使用时要特别小心,应置于阴凉干燥处储存,防止受热、光照、研磨.过氧化物需要干燥时,应在较低温度下真空干燥。

作为离子型聚合催化剂使用的若干金属和有机金属化合物,遇水会猛烈分解,其残渣的处理需十分小心,不能随便乱丢。

总之,在实验室中使用试剂必须十分小心,实验前要了解所用试剂的性能和毒性,掌握使用注意事项。

二、安全知识

1。

火灾、爆炸、中毒、触电的预防

(1)实验室中使用的有机溶剂(特别是低沸点溶剂),大多数是易燃的,在室温时即具有较大的蒸汽压。

空气中混杂易燃溶剂的蒸汽压达到某一极限时,遇明火即发生燃烧爆炸。

放火的基本原理是火源与溶剂尽可能远离,切勿将易燃溶剂倒入废物缸中,更不能用敞口容器盛放易燃溶剂。

(2)为防止液体突然暴沸,再蒸馏前必须加入沸石。

若加热后发现尚未放沸石,则不能向正在加热的液体中投加沸石,而必须先停止加热,待冷却后才可以补加沸石(在用活性炭脱色时也要注意,活性炭也相当于沸石)。

否则,也体会冲出瓶外,引起燃烧。

(3)减压蒸馏时,从瓶口插入一根很细的毛细管,其末端一直伸入瓶底的液面之下,以代替沸石,同时控制气流进入的大小。

接收器要用圆底烧瓶或梨形烧瓶,而不能用平底烧瓶或锥形瓶,否则会发生爆裂。

(4)不要用火焰直接去加热烧瓶,而要用水浴、油浴或垫上石棉网。

(5)回流或蒸馏时冷凝管中的冷凝水要始终保持畅流,警惕有时自来水的突然停止.用毕后,必须切断自来水,并放净冷凝管中的水。

(6)使用乙醚或易燃气体(如氢气、乙炔、氯乙烯等),要保持室内空气畅通,并应防止一切火星的发生,要绝对避免火种。

(7)进行封管聚合时,由于管内压力很大,极易引起爆炸。

一次,封管应用硬质厚壁玻璃制成。

封管操作时,必须严格按照操作规程进行,开启封管时(需用布包裹)必须先冷却,再烧通风管的尖端,使管内余气逸出,达到内外压力平衡。

开启封管时管口要朝向无人处,以免液体喷溅造成人员伤害.

(8)当试剂瓶的瓶塞不易开启时,必须注意瓶内物质的性质,切不可贸然用火加热或乱敲瓶塞等。

(9)纯净的高分子单体,在光照及受热的情况下,会进行聚合并放出大量的热,以致使容器爆炸。

因此,单体存放时,需要加入适量的阻聚剂,且要存放于低温、阴暗处。

(10)BPO、AIBN等引发剂受热或振荡会引起分解、爆炸,需放在低温、阴暗处保存.氧化剂(如氯化钾、过氧化物、浓硝酸等)遇有机物时会发生爆炸或燃烧,应将氧化剂和有机物分开存放。

各种试剂的标签要随时检查,防止其脱落。

(11)在接触固态和液态的毒物时,必须带橡皮手套,操作完毕,应立即洗手,切勿让毒物沾及五官和伤口。

(12)在反应过程中可能放出有毒或腐蚀性蒸汽和气体的实验,应在通风橱内进行,操作时不要把头伸入通风橱内,使用后的器皿应及时清洗。

(13)使用电器时,不要与导电部分接触,湿手不能接触电线和开关,操作要单手进行.装置和设备的金属外壳都应该连接地线。

实验完毕后应将电子仪器的指针、刻度恢复到零点,关掉开关,拔去电源插头,以切断电源.

(14)要正确选择电子仪器(包括电线)的耐压和耐流值(功率),以免被击穿或烧毁。

2.事故的处理和急救

1)火灾

假如发生了火灾,要保持冷静,不要慌张,应立即切断附近的所有电源,同时移开附近的易燃物质。

若锥形瓶内溶剂着火,可用石棉布、湿布或黄沙盖熄。

若衣服着火,不要奔跑,应用厚的外衣包裹使其熄灭;若火势较大,则应使用灭火器材。

若火势严重,应拨打火警电话。

2)割伤

取出伤口中的硬物,伤口用蒸馏水洗净后涂上红药水,并用绷带扎住。

若伤口较大,则先按住主血管,以防止大量出血,再急送医疗单位。

3)烫伤

轻伤涂以玉树油或鞣酸油膏找哪个上涂以烫伤油膏后送医疗单位。

4)试剂灼伤

(1)酸-—-若被酸灼伤,应立即用大量水洗,接着用3%~5%碳酸氢钠(小苏打)溶液洗,再用水洗。

严重时要消毒,弄干后涂烫伤油膏。

(2)碱—--若被碱灼伤,应立即用大量水洗,接着用2%乙酸溶液洗,再用水洗。

严重时要消毒,弄干后涂烫伤油膏。

(3)苯酚--—苯酚可腐蚀皮肤和粘膜,严重者会成坏疽。

手上沾到苯酚时应用大量水冲洗,再用乙醇或三氯化铁的乙醇溶液洗涤。

眼部受化学性灼伤时应立即用大量清水或生理盐水冲洗(一般不少于10分钟).

5)气体中毒

若发生气体中毒,应立即将中毒者移至室外,解开衣领及纽扣,使其呼吸新鲜空气,并把门窗打开,改善通风条件。

三、危险药品的使用与保管

根据常用的一些化学药品的危险性质,化学药品可以分为易燃、易爆和有毒三类。

现将易燃化学品进行一下分类。

1.易燃气体:

氨、乙胺、氯乙烷、乙烯、煤气、氢、硫化氢、甲烷、氯甲烷、氧、二氧化硫等。

2.易燃液体:

汽油、乙醚、乙醛、二硫化碳、石油醚、苯、醇、丙酮、甲苯、二甲苯、苯胺、乙酸乙酯、氯苯、氯甲醛等。

3.易燃固体:

红磷、三硫化二磷、萘、镁、铝粉等.

4.自燃物质:

黄磷等。

大部分有机溶剂都是易燃物质,使用或保管不当就极易造成燃烧事故,甚至造成人身事故或火灾。

因此,在使用有机溶剂时必须特别注意以下几点。

(1)实验室内不要保存大量易燃溶剂。

少量的易燃溶剂也须密塞,切不可存放在敞口容器内,同时需放在阴凉处,并远离火源,不能靠近电源及暖气等。

(2)可燃性溶剂均不能直接加热,必须用水浴、油浴或可调节电压的电热套加热。

蒸馏乙醚或二硫化碳时,更应特别注意,最好用预先加热的或用水蒸气加热的热水浴,必须远离火源。

(3)蒸馏、回流易燃液体时,防止暴沸及局部过热,瓶内不得超过其容量的2/3,加热中途不得加入沸石或活性炭,以免易燃液体暴沸溅出而引起着火。

(4)注意冷凝管中水流是否顺畅、干燥管是否阻塞不通、仪器连接处塞子是否紧密,以免蒸气逸出而引起着火。

(5)易燃蒸气大都比空气重(如乙醚的密度是空气的2。

6倍),能在工作台面上流动,故在较远处的火焰亦能使其着火,尤其处理机较大量的乙醚时,必须在没有火源而通风的实验室中进行。

(6)用过的溶剂不得倒入下水道,必须设法回收.含有有机溶剂的滤液渣不能倒入敞口的废物缸内,特别是燃着的火柴头切不能丢入废物缸内。

(7)金属钠、钾遇到水易起火,故须保存在煤油或液体石蜡中,切不能露置空气中。

如遇着火,可用沙或石棉布扑灭,不能用四氯化碳灭火器,因其与那伙加易起爆炸反应。

二氧化碳泡沫灭火器能加强纳或钾的火势,亦不能使用。

(8)某些易燃物质(如黄磷)在空气中能自燃,必须保存在盛水玻璃瓶中,再放在金属筒中,不得直接放在金属筒中,以免腐蚀金属筒。

自来水取出后,立即使用,不得露置空气中过久。

用后必须采取适当方法销毁残余部分并仔细检查有无散实在桌面或地面上。

如实验室发生燃烧事故,必须保持镇静,不要慌乱。

首先关闭火源(煤气灯)、电源,迅速将可燃物移开.容器内着火,可用湿布或木板盖灭;溶剂泼倒后着火,用沙、石棉布或灭火器批灭,不要用水冲,因大多数有机溶剂不溶于水而浮于水面,会随着水的流动而扩大燃烧面;衣服着火,可用麻袋裹灭,或赶快卧倒在地上滚灭,切勿跑跳,如实验室有淋浴设备,可用水冲灭。

四、实验常用仪器及其洗涤和干燥

化学实验用的玻璃仪器一般用钾玻璃制成,使用时应注意:

①要轻拿轻放;②厚壁玻璃仪器(如抽滤瓶)不能加热;③用灯焰加热玻璃仪器(试管除外)至少要垫上石棉网;④平底仪器(如平底烧瓶、锥形瓶)不耐压,不能用于减压体系;⑤广口容器不能存放有机溶剂;⑥不能将温度计当玻璃棒使用。

在合成聚合物的实验过程中,洗涤和干燥仪器是一件十分重要且比较费时的工作,仪器洁净与否往往能影响实验的成败。

和大多数无机及有机化学实验相比,聚合物合成实验堆仪器的洁净程度有着更高的要求。

盛放过聚合物的仪器往往比较难洗,搁置过久则更加难洗,因而一定要养成仪器用完后及时清洗的习惯。

清洗仪器的原则是先尽量除尽聚合物。

一般是每次只加少量溶剂,非磨口仪器可用毛刷和去污粉擦洗.对于那些用一般酸碱难除尽的残留物,或污染面不宜触及的玻璃仪器(如容量瓶、膨胀计),用热硝酸或热洗液来洗涤则效果更好,但必须注意安全操作,可将装有洗液的仪器放在搪瓷盘中或不锈钢盘中兵一起放入烘箱内加热,或在通风橱中于水浴上加热盛有硝酸的仪器,再用水反复冲洗干净。

洗净后的仪器可以晾干或烘干。

烘干仪器除烘箱外,可以倒置玻璃仪器的气流干燥器的使用也很普遍。

临时急用的仪器常用吹风机吹干,加入少量乙醇或丙酮荡涤仪器,可以加速吹干过程。

对于某些要特别干燥的实验装置,可以在装置调装好后,于高正空暇加热出去玻璃仪器内壁吸附的水汽。

在化学实验室中分液漏斗、恒压滴液漏斗、滴定管等的活塞有时打不开,用力拧就易碎,发生这种情况时可用下列方法进行处理。

(1)发现油状物质吸住玻璃塞,一般可用微火或用电吹风慢慢加热(切勿用烈火加热,以免仪器炸裂),使油状物质熔化。

油状物质熔化后,再用木棒轻轻地敲打塞子(即要胆大,又要细心),这样可以使活塞打开.

(2)若是长时间未用,尘土凝结在磨口赛上,最好的方法是将磨口塞浸入水中几小时,切不可用力过过猛,以免仪器破裂。

经上述几种方法仍无法打开玻璃塞时,可请玻璃师傅解决,而不要自己硬开,以免损坏仪器。

玻璃塞的保养应注意以下几点。

(1)接触油类物质的玻璃塞用后应立即擦洗干净,以免被吸住.

(2)洗干净后在磨口塞内,衬垫一张小纸条,防止磨口塞被吸住。

(3)磨口塞在擦洗时不能用去污粉,应该用清洁液冲洗,因为用去污粉擦洗对磨口的紧密度有损害。

(4)注意请开清官,不要用力过猛。

(5)在使用玻璃磨口时应涂上凡士林或真空脂,是仪器润滑、密封.

(6)玻璃磨口内有灰尘和沙粒时,不要用力转动,以免损害磨口的紧密度,应先用水冲洗.

五、实验室一般安全守则

(1)进入实验室后,除实验室工作本身以外其它一切活动都应禁止。

(2)实验室工作有一定的危险性,要随时随地提高警惕,防止事故的发生。

(3)实验前要做好准备,充分了解可能发生的危险,准备好防范措施。

(4)严格遵守设备、仪器使用规则,安全用电。

(5)实验中要集中精力,不得随便离开实验室。

(6)保持台面整洁,避免乱放。

(7)一旦发生事故,要冷静、准确地处理。

(8)实验完毕,要及时清洗仪器,收拾桌面,检查记录,关好水电.

六、实验的准备与操作

1.预习报告

预习报告是在实验开始前,在对实验讲义及有关的操作技术认真预习的基础上写出的提纲性小结,应包括实验目的、基本原理、操作步骤、大致的时间安排,以及预习中有疑问的地方。

预习报告在实验前一般应交指导教师检查。

2.实验纪录

实验记录时实验工作的第一手资料,是写出实验报告的基本依据.实验数据要记入专用的记录本上(记录本要编上页码).实验记录要简明扼要,大体上应包括实验日期、实验题目、原料的规格和用量、简单的操作步骤、详细的实验现象以数据。

记录要求完全、准确、整洁。

尽量要用表格形式记录数据.

实验完全结束后,应将实验记录交指导教师检查后方可离开实验室。

3.实验数据处理和实验报告

完成整个实验后,要及时处理实验数据,完成实验报告.实验报告的内容应包括实验题目、实验者、日期、简要的目的和原理、操作步骤、数据处理结果(或图表)、对思考题的回答,以及讨论和建议。

对多人合作进行的实验,应各自独立进行数据处理,分别写出实验报告。

第二章

试剂精制与基本操作

一、常用有机溶剂的纯化

1.乙醇(C2H5OH)

沸点78.3℃,折光率(nD20)1.3616,相对密度(D420)0.7893。

普通乙醇含量为95%,与水易形成恒沸溶液,不能用一般分馏法除去水分。

初步脱水常用生石灰为脱水剂,回流5~6h,再将乙醇蒸出.若需要绝对无水乙醇,还必须选择下述方法进行处理。

(1)向1L圆底烧瓶中加入2~3g干燥洁净的镁条、0.3g碘、30mL99。

5%的乙醇,安装球形冷凝管(在冷凝管上端附加一只氯化钙干燥管),水浴加热至碘粒完全消失(如果不起反应,可再加入数小粒碘),然后继续加热,待镁完全溶解后,将500mL99.5%的乙醇加入,继续加热回流1h,蒸出乙醇,收集于干燥洁净的瓶内,所得乙醇纯度可超过99。

95%。

(2)采用金属钠以除去乙醇中含有的微量的水分,然后蒸馏.金属钠与金属镁的作用是相似的.但是单用金属钠并不能达到完整去除乙醇中含有的水分的目的.因为这一反应有如下的平衡:

C2H5ONa+H2O=C2H5OH+NaOH

若要使平衡向右移动,可以加过量的金属钠,增加乙醇钠的生成量,但这样做会造成乙醇的浪费。

因此通常是加入高沸点的酯(如邻苯二甲酸乙酯或琥珀酸乙酯)艺校相互反应中生成的氢氧化钠。

这样制得的乙醇,只要能严格防潮,含水量可以低于0.01%.

2.正己烷(C6H14)

沸点68。

7℃,折光率(nD20)1.3748,相对密度(D420)0.6593。

正己烷为无色挥发性液体,能与醇、醚和三氯甲烷混合,不溶于水。

目前市售三级纯含量为95%,其纯化方法如下:

先用浓硫酸洗涤数次,接着以0。

1mol/L高锰酸钾的10%硫酸溶液洗涤,再以0。

1mol/L高锰酸钾的10%氢氧化钠溶液洗涤,最后用水洗涤,干燥蒸馏。

3。

沸点80.1℃,熔点5。

5℃,折光率(nD20)1。

5011,相对密度(D420)0.8790。

普通苯常含有噻吩(沸点84℃),不能用分馏或分级结晶的方法分开。

因此,欲制无噻吩的干燥苯,可采用下述方法进行纯化:

噻吩比苯易磺化,将普通苯用相当其体积10%的浓硫酸反复振摇至酸层呈无色或微黄色,或检验至无噻吩存在为止(检验噻吩的方法:

取3mL苯,用10mg靛红与10mL浓硫酸配成的溶液振摇后静置片刻,若有噻吩存在则溶液显浅蓝绿色),然后分出苯层,用水、10%碳酸钠溶液、水依次洗涤,以无水氯化钙干燥,分流即得。

若需绝对无水,再压入钠丝干燥.

4.甲苯

沸点110。

6℃,折光率(nD20)1。

4969,相对密度(D420)0.8669。

甲苯中含有甲基噻吩(沸点112~113℃),处理方法与苯同。

由于甲苯比苯容易磺化,用浓硫酸洗涤时温度应控制在30℃以下.

5。

乙醚(C2H5OC2H5)

沸点34。

6℃,折光率(nD20)1.3527,相对密度(D420)0。

7193.

工业乙醚中,常含有水和乙醇,若储存不当,还可能产生过氧化物.这些杂质的存在,对于一些要求用无水乙醚作溶剂的实验是不适合的,特别是有过氧化物存在是,还有发生爆炸的危险。

纯化乙醚可选择下述方法。

(1)向装有500mL普通乙醚的1L分液漏斗内,加入50mL10%的新鲜配置的亚硫酸氢钠溶液,或加入10mL硫酸亚铁溶液和100mL水充分振摇(若乙醚中不含过氧化物,则可省去这步操作),然后分出醚层,用饱和食盐溶液洗涤两次,再用无水氯化钙干燥数天,过滤,蒸馏.将蒸出的乙醚放在干燥的磨口试剂瓶中,压入金属钠丝干燥。

硫酸亚铁的制备:

向100mL蒸馏水中慢慢加入6mL浓硫酸,在加入60g硫酸亚铁溶解即得。

(2)经无水氯化钙干燥后的乙醚也可用4A型分子筛干燥,所得绝对无水乙醚能直接用于格氏反应。

为了防止乙醚在储存过程中生成过氧化物,除尽量避免与光和空气接触外,可与乙醚内加入少许铁屑,或铜丝、铜屑,或干燥固体氢氧化钾,盛于棕色瓶内,储存于阴凉处。

为了防止发生事故,对在一般条件下保存的,或储存过久的乙醚,除已鉴定不含过氧化物的以外,蒸馏时都不要全部蒸干。

6.四氢呋喃

沸点66℃,折光率(nD20)1。

4071,相对密度(D420)0。

8892。

四氢呋喃与水混合,久放后,可能含有过氧化物。

目前市售三级纯含量为95%,其纯化方法如下:

用固体氢氧化钾干燥数天,过滤;压入钠丝,以二本家酮为指示剂加热回流至蓝色,蒸馏待用。

7.二氧六环

沸点101。

5℃,折光率(nD20)1.4224,相对密度(D420)1。

0336.

二氧六环的纯化一般是加入10%质量的浓硫酸与之回流3h,同时慢慢通入氮气,以除去生成的乙醚,待冷,加入粒状氢氧化钾直至不再溶解;然后将水层分去,用氢氧化钾干燥一天,过滤,再加金属钠加热回流数小时,蒸馏即得,最后压入钠丝保存。

8.丙酮(CH3COCH3)

沸点56。

3℃,折光率(nD20)1。

3586,相对密度(D420)0。

7890。

目前市售试剂级丙酮纯度较高,含水量不超过0.5%,一般直接用4Axing分子筛,或用无水硫酸钙或碳酸钾干燥即可应用,若要含水量低于0.05%,将上述干燥的丙酮再用五氧化二磷干燥,蒸馏即得。

如果丙酮中含有醛或其他还原性的物质,可逐次加入少量高锰酸钾回流直至紫色不褪,再用无水硫酸钙或碳酸钾干燥后蒸馏,或用碘化钠使与之生加成物,经分解及分流即得。

9.二氯甲烷(CH2Cl2)

沸点39.7℃,折光率(nD20)1.4241,相对密度(D420)1。

3167。

二氯甲烷为无色挥发性液体,其蒸气不能燃烧,与空气混合亦不发生爆炸,微溶于水,能与醇、醚混合。

目前市售三级纯含量为95%,其纯化方法如下:

依次用5%碳酸氢钠溶液和水洗涤,在以无水氯化钙干燥蒸馏。

二氯甲烷不能用金属钠干燥,因会发生爆炸。

用时注意二氯甲烷不要久置于空气中,以免被氧化,应储存于棕色瓶内。

10。

三氯甲烷(CHCl3)

沸点61。

2℃,折光率(nD20)1。

4455,相对密度(D420)1.4984。

普通三氯甲烷含有约1%乙醇作为稳定剂,其纯化方法如下:

依次用相当于5%体积的浓硫酸、水、稀氢氧化钠溶液和水洗涤,再以无水氯化钙干燥,蒸馏即得。

不含有乙醇的三氯甲烷,应装于棕色瓶内并储存于阴暗处,避免光化作用产生光气。

三氯甲烷不能用金属钠干燥,因会发生爆炸.

11.N,N—二甲基甲酰胺(HCON(CH3)2)

沸点153℃,折光率(nD20)1。

4304,相对密度(D420)0.9487。

N,N-二甲基甲酰胺为无色液体,与多数有机溶剂和水可任意混合,化学和热稳定性好,对有机和无机化合物的溶解度范围广。

目前市售三级纯含量不低于95%,主要杂质为胺、氨、甲醛和水,其纯化方法有如下几种:

①先用无水硫酸镁干燥24h,再加固体氢氧化钾振摇,然后蒸馏;②去250gN,N-二甲基甲酰胺、30g苯和12g水分流,先将苯、水、氨和氨蒸除,然后减压蒸馏即得纯品;③若含水量低于0.05%,可用4A型分子筛干燥12h以上,然后蒸馏,避光储存.

12.二甲亚砜(CH3SOCH3)

沸点189℃,折光率(nD20)1。

4783,相对密度(D420)1.0954。

二甲亚砜为无色、无臭、微带苦味的吸湿性液体,在常压下加热至沸腾可部分分解。

市售试剂级二甲亚砜含水量约为1%,通常先减压蒸馏,然后用4A型分子筛干燥;或用氢化钙粉末搅拌4-8h,再减压蒸馏收集64-65℃(4mmHg)的馏分。

蒸馏时,温度不宜高于90℃,否则会发生歧化反应生成二甲砜和二甲硫醚。

二甲亚砜与某些物质(氢化钠、高碘酸或高氯酸镁)混合时可能发生爆炸,应予注意。

二、常用引发剂的精制

1。

过氧化苯甲酰(BPO)

BPO在各溶剂中的溶解度见表2-1。

氯仿、苯、四氯化碳、丙酮和乙醚对BPO均有相当的溶解度,都可作为重结晶时,一般宜在室温下将BPO溶解,高温溶解又引起爆炸的危险,需特别注意。

表2—1BPO在不同溶剂中的溶解度

溶剂

溶解度/(g/mL)

溶剂

溶解度/(g/mL)

氯仿

0.32

乙醚

0。

060

0.16

加醇

0.013

四氯化碳

0。

06

乙醇

0。

010

丙酮

0.15

石油醚

0.0050

精制BPO是最常用的是以氯仿作为溶剂,甲醇作沉淀剂.将10g粗八婆仔室温下溶于40mL绿房中,滤去不溶物。

滤液导入100mL预先用冰盐浴冷却的甲醇中,即有结晶析出,过滤,在氯化钙存在下减压干燥,即得精制品。

如此重结晶几次,产品纯度可达99%。

2.偶氮二异丁腈(AIBN)

重结晶AIBN时溶剂可用乙醇,亦可用甲醇-水混合溶剂、乙醚、石油醚等。

例如,在100m乙醇中加入10gAIBN,水浴50℃加热使之溶解。

滤去不容物,滤液用冰盐浴冷却,过滤即得重结晶产物,在五氧化二磷存在下减压干燥。

产物的熔点为103-104℃.

3.叔丁基过氧化氢

将叔丁基过氧化氢(含量约60%)20mL在搅拌下慢慢加入预先冷却的50mL25%的NaOH水溶液中,使之生成钠盐析出,过滤,将此钠盐配成饱和水溶液,用氯化铵或固体二氧化碳(干冰)中和,叔丁基过氧化氢再生。

分离此有机层,用无水碳酸钾干燥,减压蒸馏,得精制品,纯度95%。

4.异丙苯过氧化氢

将异丙苯过氧化氢(含量约75%)20mL在搅拌下慢慢加入60mL25%的NaOH水溶液中。

将生成的钠盐过滤,并用石油醚洗数次。

将此钠盐悬浮在石油醚中,减压蒸馏,得精制产物,纯度97%。

5.过氧化二叔丁基

将市售的过氧化二叔丁基减压蒸馏,收集50-52℃(12KPa)的馏分。

6.过硫酸钾(K2S2O8)

将过硫酸钾溶于30(K2S2O8)水中,冷却,即得重结晶产物,过滤,在氯化钙存在下减压干燥。

7。

三氟化硼乙醚液(BF3●(CH3CH2)2O))

三氟化硼乙醚液为无色透明液体,接触空气时易被氧化,使色泽变深,可用减压蒸馏精制。

三、常用单体的精制

1.甲基丙乙烯酸甲酯的精制

甲基丙乙烯酸甲酯是无色透明的液体,沸点100.3-100。

6℃,熔点-48.2℃,密度0。

936g/cm3,折光率1.4136,微溶于水,易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂。

在市售的甲基丙烯酸甲酯中,一般都含有阻聚剂,常用的阻聚剂是对苯二酚,可用碱溶液洗去,具体进行纯化处理的方法如下:

在500mL分液漏斗中加入250mL甲基丙烯酸甲酯,用50mL5%NaOH水溶液洗涤数次至无色,然后用蒸馏水洗(每次50-80mL)至中性;分尽水层后加入单体量5%左右的无水硫酸钠,充分摇动,放置干燥

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