Thực nghiệm phản ứng của Glycidyl methacrylate

Thực nghiệm phản ứng của Glycidyl methacrylate

THUC NGHIEM

-€uận đe tất aughiip cao lạc C2 xưng 25

1 DỤNG CỤ ~ HÓA CHẤT

1.1 DUNG CU

Erlen 50”” có nút nhầm

Ong sinh han

Bếp khuấy từ — điều nhiệt,

Hệ sục khí Na

Hệ khuấy cơ

Hệ chưng cất áp suất kém,

Can Mettler Toledo AB 204

Máy cô quay hiệu ROTARY EVAPORATOR RE 100

12 HOA CHAT

Glycidy! methacrylate cia hang Across organics, MJ

n-Butanol chưng cất và làm khan bằng MgSO,

1,3 Propandiol của MERCK, Đức

Methanol, propanol, etanol của hãng MERCK, Đức

Pentanol, hexanol của hãngTOKYO, Nhật

Triethylamin của hãng PROL ABO, Pháp

Triluorur bore etherate của Across organics, MY

Các dung môi toluen, CHạC];, tính chế theo Vogel,

Chất chỉ thị tính thể tím

HBr/CH;COOH điều chế tại phòng thí nghiệm

Acid acetic băng (TRUNG QUỐC)

3 THIẾT BỊ PHÂN TÍCH

2.1 PHỔ HỒNG NGOẠI

Phổ IR được thực hiện trên máy BRUKER EQUINX

2.2 PHO CỘNG HƯỚNG TỪ HẠT NHÂN

(Nuclear Magnetic Resonance ~ NMR ) Phé NMR “c được thực hiện trên máy BRUKER AC-200 có tân số cộng hudng 50,3 MHz

Mẫu hóa chất được pha trong dung môi CDCh ở nỗng độ 15% (g/ml) va

đựng trong ống chuẩn có đường kính 5mm với chất chuẩn nội là TMS

(Tetrametyl silan }

Góc xung (PW) = 200

Thời gian quét = 11.5 giây

Số lần quét (NS) = 4000

2.3 SẮC KÝ LỎNG GHÉP KHỐI PHỔ LC-MS

Phổ LC-MS được thực hiện trên máy Thermoguest-Finnigan với đầu dò

khối phổ LCQ, cột ACCU C18 5cm*4.6cm

3 PHẨM ỨNG GIỮA GAÁA VÀ 1,3 PROPANDIOL VỚI XỨC TÁC TRIETHYLAMIN (ET;N)

3.1 TIẾN TRÌNH PHÁN ỨNG

Trong erlen 50”! có nút nhám cân lần lượt 2,0066 g (0,014 moi ) GMA

và 0,5654g ( 0,007 mọi ) 1,3-propandiol (ti 1é mol GMA : 1,3-propandiol = 2)

Hỗn hợp được điều mhiét d 70°C c6 khuấy từ Cho vào hỗn hợp trên 0.0285g chất

“Cuận dăn tốt ngÌdệm cao bạo Feang 27

xúc tác Eùb)N (hàm lượng xúc tác là 4% mol so véi GMA) Phan tng được thực

hiện trong điều kiện không dung môi, dưới bầu khí quyển Niơ

Để theo đõi độ chuyển hóa của phần ứng, sau một thời gian nhất định, rút một lượng mẫu chính xác cho vào crlen Sau đó bòa tan mẫu bằng 5ml acid

acetic bang dé xác định lượng epoxy còn lại trong hỗn hợp phản ứng theo phương pháp định phân bằng HBr/CH:COOH băng với chỉ thị tinh thé tim (được

trình bày trong phân phụ lục 1),

3.2 CÔ LẬP SÂN PHẨM

Hỗn hợp sản phẩm sau phần ứng được rửa bằng hexan và sấy trong tủ hút

chân không ở nhiệt độ phòng,

4 PHAN UNG GIUA GMA VÀ 1-PROPANOL HOẶC N-

BUTANOL VGI XUC TAC TRIETHYLAMIN (ET;N)

Phản ứng được thực hiện trơng tự như trên

Hỗn hợp sau phần ứng tách làm hai phần: phần lồng và phần sệt

Phần sệt được rửa bằng toluen, rồi hòa tan trong mefanoL Sau đó được kết tình lại trong toluen nhiều lần và sấy khô trong tủ bút chân không ở nhiệt độ

phòng

Phần lồng chưng cất áp suất kém thu sản phẩm

5 PHAN UNG GIUA GMA VA N- BUTANOL VỚI XÚC TÁC

TRIFLUORUR BORE ETHERATE BF,O(C,Hs),

51 TIEN TRINH PHAN UNG

Lugn dn ist nghiép eas bọc Cang 28

Cân lần lượt trong erlen 50" có nút nhám 0,0156 g (0,11 mmol ) chất xúc tác BH: O(C¿Hs; (0,5% mọi so với số moi GMA) và 1,6300g (0,022 mol) n-

butanol, Hỗn hợp trên được khuấy trộn và điều nhiệt ở nhiệt độ phần ứng

Dùng pipet cho vào hỗn hợp 3,00ml GMA (tỉ lệ mol GMA : n-butanol = 1:1)

Phần ứng được thực hiện trong điều kiện không đụng môi

Để xác định số đương lượng epoxy ban đẩu, thực hiện mẫu trắng với

lượng tác chất như trên nhưng không có mặt xúc tác BFa O(C;H:);

Với các đây alcol khác như metanol, etanol, propanol, pentanol, hexanol

tiến trình phản ứng và cách xác định số đương lượng epoxy ban đầu cũng được tiến hành tương tự,

.2 CÔ LAP SAN PHAM

ty

Hỗn hợp sản phẩm sau phẩn ứng được hòa tan trong khoảng 5,0 mi

dichlorometan và rửa nhiều lần với nước để loại xúc tác Sau đó hỗn hợp được

rút bơm tia nước để loại dung môi và GMA dư

6 PHAN UNG GIUA GMA VA 1,3 PROPANDIOL VỚI XÚC TÁC

TRIFLUORUR BORE ETHERATE BF;O(C,H;);

Thực hiện phần ứng và cách cô lập sản phẩm tương tự như trường hợp của

n-butanol

7 CAC PHAN UNG MO HINH

71 PHAN UNG TRUNG HGP GLYCIDOL VGI XUC TAC Et,N

“huận án tốt nghiệp cas hoe Cang 29

7.1.1 Tiến trình phần ứng

Cần 2 gam glycidol trong erlen c6 niit nhám, hệ phần ứng được điều nhiệt

ở nhiệt độ xác dinh (30°C, 70°C ) có khuấy từ Sau đó cho vào hệ phần Ứng trên

0,15™ EGN lam chất xúc tác (4% mol so v6i sé mol glycidol) Phan ting dude

thực hiện ở điều kiện không dung môi

7.1.2 Cô lập sản phẩm

Hỗn hợp sau phần ứng được rửa nhiều lần với toluen Sau đó sấy trong tứ

hút chân không ở 40°C

7.2 PHAN UNG ESTER HOA CUA N-BUTANOL VỚI ACID METHACRYLIC

7.2.1 Tiến trình phần ứng

Cho vào bình cầu 3 cổ có gắn đũa khuấy và ống hoàn lưu một hỗn hợp

gầm 13,5 gam methacrylic acid; 58,11 gam n-butanol (ti 16 mol MAA : n-BuOH

= 1:5); 0,56 gam chất bắt gốc p-methoxy phenol (3% mol so v6i MAA) va 1,49

gam xúc tac p-toluen sulfonic acid (5% mọÌ so với MAA ) Cho thêm khoảng 3

gam magie sulfat khan để bắt nước sinh ra trong quá trình phần ứng Phản ứng

được thực hiện trong điều kiện không dung môi ở 1OOPC, dưới bầu khí quyển N;

và kéo dài khoảng 10 giờ,

7.2.3 Cô lập sẵn phẩm

Sản phẩm sau phần ứng lọc bổ muối magiê sulfat, rửa nước nhiều lần để

loại xúc tác Trung hòa acid dw bing natri bicarbonat (NaHCO) 10% dén pH=7

Sau đó làm khan bằng magiesulfat trong 24” Lọc sắn phẩm, chưng cất áp suất

kém 6 40°C - 42°C thu được sản phẩm