2,2,2-三氟乙腈的制备与应用前景展望

三氟乙腈是一种重要的亲电试剂,是一个很好的合成子,广泛用于农药及医药产品的合成。本文详细介绍了三氟乙腈的合成方法以及其应用情况。

三氟乙氧基取代聚磷腈纳米纤维的合成

基于磷腈三聚体(HCCP)的开环聚合和亲核取代合成了三氟乙氧基取代聚磷腈(PTFEP)。并对其进行红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透光谱(GPC)、核磁共振磷谱(31P-NMR)、差示扫描量热(DSC)分析。以高压静电纺丝法制备了PTFEP纳米纤维,通过扫描电镜对其微观结构进行了观测,测定了其接触角。

聚[(六氟异丙氧基)_(2-x)(三氟乙氧基)_x]磷腈合成和气体分离性能研究

合成制备了聚磷腈类高分子——聚[(六氟异丙氧基)2-x(三氟乙氧基)x]磷腈,并通过NMR、FTIR、XRD、GPC、DSC等测试手段对聚合物进行了结构表征和性能测试,通过压力法透气性能测定仪测定了聚合物膜对N2、O2、CH4、CO2、He、H2等气体的透过性能.结果表明,三氟乙氧基的竞争取代能力较六氟异丙氧基稍强;得到x值分别为1.64、1.72和1.81的3种聚合物;其玻璃化温度Tg为-20.21℃、-42.83℃和-43.41℃;重均分子量为5.06×105、1.49×105和2.69×105;两种取代基比例适中时显示出较高的气体透过性能,渗透系数PN2=20barrer,PCO2=124barrer,PHe=85barrer;CO2/CH4和He/CH4的选择系数达到11.5和4.8,在天然气的净化和回收He中显示了潜力;H2/N2的选择系数达到6,而PH2=43barrer,在合成NH3尾气中回收H2存在发展前景。

聚[(四氟丙氧基)_(2-x)(三氟乙氧基)_x]膦腈合成和气体分离性能研究

以六氯环三聚磷腈为原料通过真空热开环聚合制得线型聚二氯磷腈(PDCP),再通过对PDCP进行亲核取代合成制备了新的聚膦腈类高分子——聚[(四氟丙氧基)2-x(三氟乙氧基)x]膦腈,聚合物经过四氢呋喃-苯反复溶解-沉淀得到纯化产物.通过31P-NMR、1H-NMR和FTIR对其结构进行了表征;DSC法测定其玻璃化转变温度Tg;,GPC测定了分子量,XRD测定其结晶度,压力法透气性能测定仪测定了聚合物膜对N2、O2、CH4、CO2、He、H2等气体的透过性能.测试结果表明,得到x值分别为1.53、1.86、1.75和0的4种聚[(四氟丙氧基)2-x(三氟乙氧基)x]膦腈;其玻璃化温度Tg为-45.2℃、-45.2℃、-50.3℃和-32.3℃;重均分子量为1.2×105、5.6×105、2.6×105和6.0×105;两种取代基比例适中时显示出较高的气体透过性能,取代比例x为1.53的聚合物PH2=55 barrer,PCO2=75 barrer,PHe=40 barrer,PO2=15 barrer,H2/N2选择系数达到11.7,在合成NH3尾气中回收H2存在发展前景;O2/N2的选择系数达3.1,是一种很有希望的富氧材料.

聚[2-(2-氯乙氧基)乙氧基)_x(三氟乙氧基)_(2-x)]磷腈合成和气体分离性能研究

六氯环三聚磷腈经二次重结晶一次减压升华纯化后,通过真空热开环聚合和亲核取代反应,用不同摩尔比的2-(2-氯乙氧基)乙醇钠和三氟乙醇纳(1∶3;1∶5;1∶6.5)作为亲核取代试剂混取代聚二氯磷腈,再经多次非溶剂沉淀纯化得到目标聚合物聚[(2-(2-氯乙氧基)乙氧基)x(三氟乙氧基)2-x]磷腈.利用31P-NMR监测,以确保得到纯化的聚合物.采用1H-NMR、FT-IR、GPC、DSC、XRD等测试手段对所得到的聚合物进行了结构表征和性能测试,并利用自制的压力法透气性能测定仪测定了这些聚合物的气体渗透系数.结果表明,三氟乙氧基和2-(2-氯乙氧基)乙氧基两种基团已接枝在聚磷腈侧链上,分别得到x值为0.19,0.18和0.08的3种聚[(2-(2-氯乙氧基)乙氧基)x(三氟乙氧基)2-x]磷腈,其玻璃化温度分别为-6.37℃,-12.85℃和-25.68℃,重均分子量为5.4×105,6.8×105和1.5×105,在同样的反应条件下,三氟乙氧基较2-(2-氯乙氧基)乙氧基有更强的竞争取代率.这种混取代聚磷腈较单一取代基的聚三氟乙氧基磷腈结晶度小,在本实验中两种取代基比例适中的聚[(2-(2-氯乙氧基)乙氧基)0.18(三氟乙氧基)1.82]磷腈的结晶度降至10.1%,这种聚合物显示出较高的气体渗透系数,CO2和He的气体渗透系数达到88.9和60.6 barrer,CO2/CH4和He/CH4的选择系数达到24.1和16.4,在天然气行业显露出良好的应用潜力.此外这类聚合物表现出特殊的H2/N2选择性,选择系数在0.2左右,N2的渗透系数为8.5 barrer,因而在合成氨行业显示出特殊的应用潜力.

反相气相色谱法测定PTFEP中有机硫的无限稀释活度系数和扩散系数

反相气相色谱法可以快速、准确测定高分子与溶剂间的相互作用.利用反相气相色谱法测定了353.15~373.15K温度范围内正庚烷、噻吩、2-甲基噻吩、2,5-二甲基噻吩、乙硫醚等溶剂在聚三氟乙氧基磷腈（PTFEP）中的无限稀释活度系数和无限稀释扩散系数.计算了PTFEP对有机硫/正庚烷体系的无限稀释选择性,利用Arrhenius方程确定了上述溶剂在PTFEP中的扩散活化能和扩散常数.实验结果表明：在测定温度范围内,升高温度有利于小分子在PTFEP中的溶解和扩散.小分子在聚合物内的扩散,受分子尺寸和小分子、聚合物间相互作用的共同影响.本研究取得的参数将为渗透汽化传质模型的建立提供必要的理论基础.