γ-氯丙基三甲氧基硅烷季铵化反应规律探讨

探讨了γ-氯丙基三甲氧基硅烷与十八烷基二甲基叔胺季铵化反应中,无机碘化物与溶剂对反应速率的影响。通过定性分析反应中生成的白色沉淀以及拟合该反应速率常数,发现无机碘化物作为一种反应物参与了该季铵化反应,它与γ-氯丙基三甲氧基硅烷反应生成的高反应性γ-碘丙基三甲氧基硅烷加速了初期反应速率。在不同类型的溶剂中,该季铵化反应速率常数差别显著,一般来说反应速率随溶剂的介电常数越大而加快,但是苄醇偏离此规律比较远。并从热力学角度分析了溶剂对季铵化反应的影响。     

甲基碳酸酯季铵盐的合成与表征

研究了碳酸二甲酯与长链烷基叔胺的季铵化反应。考察了反应温度、反应时间、物料摩尔比和溶剂用量等反应条件对十二烷基二甲基叔胺季铵化反应的影响,确定了优化条件:反应温度130℃、反应时间5h、n(碳酸二甲酯)/n(烷基叔胺)=5、甲醇质量分数(相对于反应原料的质量)10%。在该条件下,不同碳链长度的单烷基叔胺的季铵化率均达到98%以上,而双碳十和双碳十八叔胺的转化率较低,分别为88.09%和68.77%。说明空间位阻是影响季铵化反应进程的重要因素,与分子空间结构模拟的结果一致。通过增加反应时间,双碳十叔胺反应7h季铵化率为98.85%,双十八烷基甲基叔胺反应12h季铵化率为95.68%。采用1HNMR与IR对合成季铵盐的结构进行了表征,结果表明,成功合成了甲基碳酸酯季铵盐。     

丙烯酸双酚—S环氧酯的合成

本文用季铵盐,叔胺为催化剂合成了丙烯酸双酚-S环氧酯。讨论了反应温度、酸和双酚的分子结为、催化剂的种类对反应速率的影响。结果表明,反应转化率对温度的依赖性很大,在89℃反应2小时,其转化率不足30%,而在113℃反应2小时,转化率可达65%左右。甲基丙烯酸的反应速率比丙烯酸高,在89℃时,其反应速率常数分别为4.91×10~(-5)s~(-1)和8.66×10~(-5)s~(-1)。双酚S的反应速率比双酚A高,在99℃的反应速率常数分别为1.32×10~(-4)s~(-1)。叔胺的催化效果不及季胺盐。用N,N’-二甲基甲酰胺代替二氧六环作溶剂,虽同样用季胺盐作催化剂,但反应速率可增加,这是由于溶剂参与反应所致。     

溴化丁基橡胶的热可逆共价交联

利用季铵化反应的热可逆特性,采用含有叔胺官能团的聚合物替代传统交联剂,研究了溴化丁基橡胶(BIIR)的交联反应活性及交联的热可逆性.结果表明,硫化温度和硫化时间对交联BIIR的凝胶含量有显著影响,在160 ℃×30 min的硫化条件下,交联剂呈现出较高的交联活性;不同温度下的转矩测定和190 ℃二次热压的塑性流动证实交联BIIR具备热塑加工性.     

过渡态模型和反应动力学介质效应的研究

研究了 C_5H_5N+CH_3I 和(CH_3CO)_2O+C_2H_5OH 两个反应的过渡态模型及其动力学溶剂效应。结果表明,体系中含有各向异性的芳环分子时,由于位置效应粒子间产生了强烈的相互作用,因此提出了新的求取过渡态分子参量的方法,并应用了不同的过渡态模型及其相应的分子参量来描述这种相互作用,更接近实际地反映了过渡态模型的性质与动力学介质效应的内在关系,以及反应物和过渡态与溶剂分子之间的相互作用。计算了上述反应在各种纯溶剂和混合溶剂中,不同温度下的速率常数。结果与实验值能较好地符合。     

钙基吸收剂碳酸化实验研究

对CaO吸收CO2反应的特性进行了实验研究,采用未反应收缩核模型分析碳酸化反应动力学特性.结果表明,化学反应速率常数在650℃～750℃范围内基本为一常数,产物层扩散系数随着温度的增加而增大.化学反应控制段的活化能Ea=29.70 kJ/moL,产物控制段的活化能Ea=92.80 kJ/moL.温度一定时,随着CO2体积分数增加,碳酸化反应速率加快,转化率增大.     

氯化1-丁基-3-甲基咪唑（[BMIM]Cl）的合成反应动力学研究

对N-甲基咪唑和氯代正丁烷合成氯化1-丁基-3-甲基咪唑（[BMIM]C1）的季铵化反应进行了动力学研究。通过莫尔法研究温度、投料比与搅拌速率等参数对转化率的影响,探索了不同实验条件对反应平衡的影响。此外,合成反应符合二级反应动力学模型,并且温度、投料比与搅拌速率等参数符合动力学理论规律。反应速率常数随温度的升高而增大,但并不随投料比而改变。搅拌速率在低于600r／min时,反应速率常数随着搅拌速率的提高而增大;搅拌速率高于600r／min时,则不随之而改变。     

叔胺对一氯均三嗪活性染料高温中性浴染色的催化作用

本文在近中性范围内研究了三乙撑二氮,1,4-二氮二环[2,2,2]已烷(DABCO)及烟酸存在下氯均三嗪染料的季铵化及水解反应,探讨了温度、pH值及分子配比对反应的影响,发现温度及分子配比的增加有利于氯均三嗪染料的季铵化反应,而pH则对季铵化染料的反应活泼性产生影响;并在此基础上进行了叔胺存在下氯均三嗪染料的高温中性浴染色,指出DABCO是效好的氯均三嗪染料高温近中性浴染色催化剂,而烟酸在实验条件下的催化作用并不理想。     

聚氨酯丙烯酸酯齐聚物的合成及其反应动力学

以异佛尔酮二异氟酸酯、丙烯酸羟丙酯和聚乙二醇为原料。采用本体法两步合成聚氨酯丙烯酸酯齐聚物,经光热引发交联成型后可用作聚氨酯弹性体。通过温度、原料、催化剂类型及其用量对反应速率常数影响的实验,研究结果表明;齐聚物的合成是二级反应;温度对反应速率常数影响大;不同反应物的反应速率常数明是不同。由于催化机理的不同。有机锡和叔胺催化剂造成反应速率常数差异较大．并且发现使用三乙胺催化时,催化剂用量对反应速率常数影响明显。     

两性可聚合型丙烯酸酯单体的合成及应用

以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)和氯乙酸钠为原料进行季铵化反应,合成一类新型的两性可聚合型丙烯酸酯单体。考察了季铵化反应时间、温度等因素对单体合成的影响,用混合指示剂两相滴定法测定反应转化率,同时用红外光谱和核磁波谱对产物结构进行了分析。结果表明:以水为溶剂,DM与ClCH2COONa的物质的量比为1∶1.05,在70℃下,反应7h,叔胺转化率可达93.97%。用上述自制单体制备高分子乳化剂,将其用于乳液聚合,制得性能优良的阳离子乳液和阴离子乳液。     

甲醇羰基化中溶剂的不同作用

系统地阐述了不同类型的溶剂在各种反应中的溶剂效应，结合以上内容及一些学者和本作者在一些溶剂中的甲醇羰基化实验，可以知道对甲醇羰基化这一反应，在极性溶剂中，极性较大且为非质子型的溶剂能显著提高反应的速率，在非极性溶剂中，介电常数较小的溶剂能增加反应速率。     

带苄基二甲基γ－硅丙基氯化胺侧基的聚硅氧烷

中科院化学所黄作鑫等采用γ－氯丙基甲基硅氧烷／二甲基硅氧烷共聚物和N,N－二甲基苄基胺的季铵化反应合成了标题物。研究表明,该季铵化反应在反应初期基本遵循二级反应速率定律,提高反应物浓度、采用与反应物有适当相溶性的高极性溶剂及提高反应温度均能加速季铵化反应。     

N-甲基咪唑季铵化反应动力学研究

在50℃下,以异丙醇为反应溶剂,研究了N-甲基咪唑与卤代烷的反应动力学,得到反应总级数为二级,分反应级数各为一级;测得N-甲基咪唑与溴丁烷在50℃、55℃和60℃时的反应速率常数分别为0.092 4 L.mol-1.h-1、0.169 2 L.mol-1.h-1和0.322 8 L.mol-1.h-1,进而计算出反应的活化能为2.18×105J.mol-1;同时,测得N-甲基咪唑与溴乙烷、溴丁烷的反应速率常数分别为0.292 6 L.mol-1.h-1和0.169 2 L.mol-1.h-1,说明溴乙烷与N-甲基咪唑的季铵化较溴丁烷易于进行。     

长链烷基双季铵盐型树脂的制备及其杀菌性能

以氯甲基聚苯乙烯表面的苄氯基为反应活性中心,四甲基乙二胺与其反应,得到同时含有季铵和叔胺的强-弱碱型树脂,然后以异丙醇为溶剂,用1-溴代十二烷将强-弱碱型树脂中的叔胺季铵化,制得长链烷基双季铵盐型杀菌树脂。用正交实验方法,考察了反应时间、反应温度及1-溴代十二烷与异丙醇体积比对季铵化反应的影响,用极差分析法得到季铵化反应的适宜条件:反应时间24 h,反应温度70℃,V(1-溴代十二烷)∶V(异丙醇)=2∶1,n(1-溴代十二烷)∶n(强-弱碱型树脂)=3∶1,制得长链烷基量为0.91 mmol/g的双季铵盐型树脂。原料氯甲基聚苯乙烯及各步反应产物的结构及其表面的化学组成,通过红外光谱和X射线光电子能谱等进行了表征,对照谱图说明了各步反应的进行并确认了其产物结构。考察了所制杀菌树脂对异养菌的杀菌活性。结果表明,杀菌树脂用量为20 g/L时,1 h内对异养菌的杀菌率可达97%以上。     

γ-氯丙基三甲氧基硅烷的季铵化反应

以y-氯丙基三甲氧基硅烷和十二烷基二甲基叔胺为原料,合成了3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十二烷基氯化铵。考察了溶剂类型及其用量、催化剂类型及其用量、反应物配比对该季铵化反应的影响。得到最佳合成条件为:n (硅烷):n(叔胺)为1.1:1,以质量分数为30%的正丙醇为溶剂,1%碘化钾为催化剂,通入氮气,磁力搅拌下回流反应16h,有机硅季铵盐的转化率可达93.02%。     

甲基碳酸酯季铵盐及其衍生物的研究进展

以碳酸二甲酯作为季铵化试剂替代传统的卤甲烷、硫酸二甲酯等有毒物质进行季铵化反应。主要介绍了各类叔胺与碳酸二甲酯进行季铵化反应的研究进展,同时对所制备的新型季铵盐类阳离子表面活性剂在制备不同阴离子季铵盐和高纯度季铵碱方面的应用进行了介绍,最后对过量的碳酸二甲酯和甲醇的回收与循环利用情况进行了说明,提出了今后研究工作的发展方向。     

十八烷基季铵盐硅烷的合成及应用

以γ-氯丙基三甲氧基硅烷和N,N-二甲基十八胺为原料,KI为催化剂,甲醇和二甲基亚砜为混合溶剂,通过季铵化反应,成功合成了二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵,分析了季铵化反应过程中催化剂用量、溶剂用量、溶剂配比以及反应时间对该反应的影响。实验结果表明,以相对十八烷基二甲基叔胺的摩尔用量为0.20的碘化钾做催化剂,80%甲醇和20%二甲基亚砜为混合溶剂,溶剂用量为反应原料总质量分数的40%时,70℃反应45 h,反应效率最佳,可以得到产物收率大于90%的二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵。     

聚环氧氯丙烷-三乙胺季铵盐的合成与表征

以环氧氯丙烷( ECH)为原料合成聚环氧氯丙烷(PECH),再与三乙胺(TEA)发生季铵化反应,制备出聚环氧氯丙烷-三乙胺季铵盐(PECH-TEA).考察了反应物配比、溶剂、反应温度、反应时间对接枝的季铵基摩尔分数的影响,并用核磁共振氢谱对产物进行了结构表征.实验结果表明,合成聚环氧氯丙烷-三乙胺季铵盐的较佳工艺条件是:n(PECH):n(TEA) =1:3,丙酮作为反应溶剂,反应温度80℃,反应10 h,此合成条件下季铵基摩尔分数可达26.4％.     

固相条件下研磨屑解毒六价铬机理及动力学规律研究

通过改变铬渣的粒径大小,在固相条件下将含铬废渣中的六价铬解毒后稳定化处置.研究了不同温度、pH、铬渣目数、含水率和初始浓度对研磨屑还原六价铬的反应动力学影响,通过实验验证:在pH=2～5,研磨屑与六价铬反应符合准一级动力学规律.pH为2时,速率常数是pH为3、4的1.63、2.47倍;铬渣粒径对反应体系的影响较为明显,R2大于0.98;目数为150目时,还原反应速率常数分别是目数为10、50目的12.1、4.8倍;在初始pH相同的条件下,体系含水率越高,还原剂研磨屑与含铬废渣粉末混合越均匀,固相反应速率常数越大;不同六价铬初始浓度的反应体系中,在铬粉目数相同的前提下,反应速率随六价铬初始浓度的增大而减小;在pH=3、含水率45％的条件下,反应速率常数随温度的升高而增大;温度为35℃时,反应速率常数分别是20℃、5℃的1.68、5.11倍.通过阿伦尼乌斯公式,建立六价铬固相还原反应体系中,反应速率常数随温度变化的函数关系方程.     

超声辐照法合成水不溶性杀菌剂

以氯球为原料,通过胺化和季铵化两步反应,制得水不溶性杀菌剂.其中季铵化反应在超声辐照下进行,通过正交实验研究了各个反应条件对固载量的影响.研究结果表明:氯代十四烷为树脂质量的4倍,异丙醇为溶剂,异丙醇与氯代十四烷体积比为4:1,反应温度70℃,反应时间6 h,超声输出功率200 W,固载量可达1.088 mmol/g,而无超声处理的反应24 h后,固载量仅为1.037 mmol/g.