РОЗДІЛ 2
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
2.1. Підготовка реактивів для дослідження
2.1.1. Синтез і очищення a-етилакролеїну
a-Етилакролеїн одержували за реакцією Манніха [116] із масляного альдегіду і
формальдегіду в присутності солянокислого диетаноламіну. Масляний альдегід
марки „ч” додатково переганяли. Синтез a-етилакролеїну проводили так: у колбу,
місткістю 5 л, оснащену мішалкою, поміщали 405 г щавелевої кислоти, доливали
318 мл води, і повільно додавали 675 г диетаноламіну, за температури 323 К і рН
= 6. Потім частинами додавали розчин параформу у воді (212 г параформу + 320 мл
Н2О) і 540 мл масляного альдегіду. Перемішуючи, суміш витримували протягом 2
годин при Т = 323 К. Після цього, суміш переганяли, відбираючи фракції 350-368
К. Відігнаний a-етилакролеїн сушили над сульфатом магнію і додатково
переганяли.
2.1.2. Синтез і очищення етилалілетилакрилату
Етилалілетилакрилат отримували за реакцією Тищенко з a- етилакролеїну в
присутності каталізатора ізопропілату алюмінію. До 88 г свіжоперегнаного
ізопропілату алюмінію додавали 700 мл свіжоперегнаного етилакролеїну. Колбу
старанно закривали і витримували при 263 К протягом 72 годин. Після закінчення
реакції суміш переганяли. Відбирали фракцію, яка кипить при 327 К (266 Па).
Використовували продукт із вмістом основної речовини не менше 99,5%. Чистоту
продукту контролювали хроматографічно. Одержаний етилаліловий ефір
етилакрилової кислоти мав такі фізико-хімічні характеристики: Ткип = 327 К (266
Па), n = 1,4460; d = 0,9167 г/см3, бромне число (знайдено) = 190,3, бромне
число (розраховано) = 190,5. Літературні дані: n = 1,4460; d = 0,9168 г/см3
[117]. ІЧ-спектр одержаного етилалілетилакрилату (2880, 2969 см-1 –
деформаційні коливання С-Н зв’язку; 3083, 1660, 1630 см-1 – коливання С=С
зв’язку; 1721 см-1 – коливання С=О зв’язку; 1152 см-1 – коливання С-О зв’язку)
повністю співпадає з ІЧ-спектром, наведеним в [117].
2.1.3. Очищення октену -1
Октен-1 – реактив марки „ч”, який додатково переганяли в атмосфері аргону.
2.1.4. Одержання ізопропілату алюмінію
Ізопропілат алюмінію одержували за методикою: у колбу, місткістю 2 л з
дефлегматором і хлоркальцієвою трубкою, завантажували 54 г алюмінію у вигляді
стружки, заливали 100 мл ізопропілового спирту і додавали 10-20 г попередньо
розплавленого ізопропілату алюмінію. Після початку реакції додавали ще 500 мл
ізопропілового спирту. Суміш кип’ятили до повної взаємодії алюмінію і відганяли
надлишок спирту.
2.1.5. Одержання і очищення гідропероксиду третбутилу
Гідропероксид третбутилу одержували взаємодією пероксиду водню з третбутанолом
у присутності сульфатної кислоти. Одержаний гідропероксид третбутилу очищали
через натрієву сіль [118]: до 100 мл одержаного гідропероксиду при
перемішуванні краплями додавали розчин 35 г натрій гідроксиду в 40 мл води.
Осад, який утворився, промивали ефіром. Через суспензію натрієвої солі
гідропероксиду в 300 мл ефіру пропускали струмінь вуглекислого газу, постійно
перемішуючи і охолоджуючи водою на протязі 7 годин. Осад карбонату натрію
відфільтровували, ефірний розчин сушили над сульфатом натрію, ефір відганяли на
водяній бані. Гідропероксид переганяли у вакуумі. Використовували
свіжоперегнаний з чистотою більшою за 99,5%, яку визначали йодометрично.
2.1.6. Очищення третбутилового спирту
Третбутиловий спирт абсолютизували перегонкою над алкоголятом кальцію, який
одержували кип’ятінням кальцію зі спиртом у присутності йоду.
2.1.7. Очищення толуену, декану, пара-ксилену
Толуен, декан, ксилен марки „осч”, додатково сушили металічним натрієм і
переганяли.
2.1.8. Використання натрію металічного
Натрій металічний марки „ч” перед використанням промивали гексаном, сушили
фільтрувальним папером і очищали від оксидної плівки.
2.1.9. Одержання 2,3-епокси-2-етилпропілетилакрилату
2,3-епокси-2-етилпропілетилакрилат одержували за методикою: в термостатований
реактор наливали 75 мл етилалілетилакрилату, доливали 20 мл гідропероксиду
третбутилу, нагрівали до 375 К і додавали каталізатор Мо2В – 0,56 г. Час
реакції 20 хвилин. Після закінчення процесу епоксидування реакційну суміш
фракційно переганяли під вакуумом. Фізико-хімічні характеристики і ІЧ-спектр
одержаного продукту повністю співпадали з наведеними в [119].
2.1.10. Каталізатор
Каталізатор Мо2В – реактивний препарат марки „ч” з питомою поверхнею 0,3 м2/г
визначеною методом десорбції азоту.
2.2. Методи дослідження
2.2.1. Методика проведення експерименту
Епоксидування етилалілетилакрилату і октену-1 проводили в атмосфері аргону в
термостатованому скляному реакторі зі зворотнім холодильником і магнітною
мішалкою. Дослідження проводили в температурному інтервалі 350-403 К при
швидкості перемішування більше за 900 об/хв., що забезпечувало кінетичний режим
процесу.
2.2.2. Йодометричне титрування
Йодометричне титрування використовували для визначення вмісту гідропероксиду
третбутилу в реакційній суміші. Для цього пробу реакційної суміші (0,2 мл), яку
відбирали в процесі епоксидування, вносили в колбу і доливали до неї 10 мл
льодяної СН3СООН, 2 мл свіжоприготовленого насиченого розчину КІ і залишали в
темноті на 30 хвилин.
Після цього вміст колби розводили 30 мл дистильованої води. Йод, який виділявся
в результаті реакції, відтитровували розчином тіосульфату натрію [120].
2.2.3. Хроматографічне дослідження
Хроматографічний метод дослідження використовували для контролю чистоти
вихідних речовин, а також для дослідження складу продуктів реакційної суміші.
Аналіз усіх речовин проводили методом індивідуальних еталонних речовин на
хроматогра