Индексы Ковача и нормальные температуры кипения алкилбифенилов
Материалы / Индексы Ковача и нормальные температуры кипения алкилбифенилов
Страница 1

Корректность интерпретации результатов физико-химических исследований во многом зависит от наличия сведений о физико-химических свойствах рассматриваемых веществ. В плане экспрессного получения значительных массивов взаимосогласованных данных, несущих информацию о межмолекулярных взаимодействиях, немногие методы могут составить конкуренцию хроматографии.

В данной работе представлены результаты газохроматографических исследований, полученные нами для алкилбифенилов с использованием неподвижных фаз SE-30, OV-101 и ПЭГ-40М.

Анализ полученных нами и литературных [1] индексов Ковача АБФ сопровождается рис.1-3, где для различных гомологических групп представлена зависимость Iov-101(ПЭГ-40М)-100n (при 468 К) от числа атомов углерода (n) в молекуле, а также рис.4-8, иллюстрирующими изменение значений индексов Ковача при переходе от бифенила к моно-АБФ и далее - к ди-АБФ с различной ориентацией алкильных заместителей в ароматических ядрах. При анализе хроматографических данных речь идет, в первую очередь, о различии в энергиях взаимодействия с неподвижной фазой (НФ) алкилбифенилов (АБФ) и соответствующих н-алканов, поскольку во всех случаях последние использованы в качестве стандартного ряда.

Основным методом синтеза АБФ являлось алкилирование бифенила и его производных соответствующими олефинами на кислотных катализаторах. 2-, 4-АБФ и 4,4’-диАБФ синтезировали алкилированием бифенила в присутствии серной кислоты. 3-АБФ, 3,3’-, 3,5- и 3,4’-диАБФ были получены трансалкилированием между бифенилом и соответствующим алкилбензолом в присутствии апротонных кислот. После предварительной обработки алкилатов раствором бикарбоната натрия для удаления остатков кислоты из них выделялись индивидуальные изомеры многократной четкой ректификацией под вакуумом (Pост=0,6 кПа). Содержание основного изомера составляло не менее 75% масс. В качестве примесей в каждом случае присутствовали лишь сопутствующие изомеры. 4-АБФ и 4,4’-диАБФ имели концентрацию не ниже 99% масс.

Метилбифенилы были получены в результате изомеризации 4,4’-диметилбифенила и 2-метилбифенила в присутствии хлористого алюминия. 4,4’-диметилбифенил был получен из п-толуидина в результате следующих реакций: образование п-йодтолуола через реакцию диазотирования и взаимодействие соответствующей соли диазония с KI; конденсация п-йодтолуола в 4,4’-диметилбифенил по Ульману.

2-метилбифенил был получен из о-толуидина и анилина в результате реакции Гомберга-Бахмана.

4,4’-диметилбифенил и 2-метилбифенил имели концентрацию не ниже 98% масс.

Изомеризация смеси 4,4’-диметилбифенила и 2-метилбифенила производилась при температуре 81,4оС в реакторе с рубашкой, постоянную температуру обеспечивал кипящий в рубашке теплоноситель, в качестве которого был взят циклогексан.

Идентификация составляющих изомеризата выполнялась хроматографически, с ипользованием синтезированных по Гомбергу-Бахману смесей диметилбифенилов. Были получены смеси следующих составов: 2,2’-, 2,3’- и 2,4’-диметилбифенилы из толуола и о-толуидина; 2,3’-, 3,3’- и 3,4’-диметилбифенилы из толуола и м-толуидина; 2,3- и 3,4-диметилбифенилы из о-ксилола и анилина; 2,4- и 3,5-диметилбифенилы из м-ксилола и анилина; 2,6-диметилбифенил из п-ксилола и анилина.

Совокупность информации, приведенной на рис.1-3, показывает, что среди рассмотренных соединений наибольший энергетический выигрыш от взаимодействия с НФ имеет бифенил. При 468 К он эквивалентен (в шкале н-алканов) 217 единицам индекса Ковача в случае неполярной силиконовой неподвижной фазы OV-101 и 850 единицам - при взаимодействии БФ с полярной фазой ПЭГ-40М. Тенденция изменения IПЭГ-40М с изменением температуры (см. табл.) свидетельствует о значимом положительном энтальпийном вкладе в энергию взаимодействия БФ с ПЭГ- увеличение температуры от 453 до 483 К приводит к увеличению индекса Ковача с 829 до 864.

Для изомерных моно-алкилбифенилов с одним и тем же типом замещения в молекуле бифенила энергетический выигрыш от взаимодействия с НФ снижается по мере перемещения БФ в глубь алифатической цепи алкильного заместителя.

Страницы: 1 2 3 4

Смотрите также

Теплопроводность в сплошных средах и двухфазных, продуваемых и непродуваемых телах (слоях)
...

Фосфор (Phosphorus), Р
В темной комнате или ночью на улице попробуйте сделать такой простой опыт. Не очень сильно, так, чтобы не загорелась спичка, чиркните ею по спичечной коробке. Вы заметите, что некоторое время на терке ...

История изучения брожения
...