极性溶剂中微量环戊二烯的二聚反应
2011-11-09张荣娟包宗宏张展鹏
张荣娟,包宗宏,张展鹏
(南京工业大学 化学化工学院,江苏 南京 210009)
极性溶剂中微量环戊二烯的二聚反应
张荣娟,包宗宏,张展鹏
(南京工业大学 化学化工学院,江苏 南京 210009)
对微量环戊二烯(CPD)在极性溶剂二甲基甲酰胺(DMF)、甲基吡咯烷酮(NMP)和乙腈(ACN)中的二聚反应进行了研究,考察了反应温度、反应时间、溶剂中CPD初始含量对极性溶剂中微量CPD二聚反应的影响,讨论了极性溶剂的溶剂效应,并与非极性C5溶剂中常量CPD二聚反应过程进行了比较。实验结果表明,极性溶剂可以促进微量CPD二聚反应的进行,极性中等且结构简单的DMF对CPD二聚反应的促进作用最大,极性最强的NMP次之,极性最弱的ACN的促进作用最弱。在3种极性溶剂中,反应初始阶段CPD转化率和DCPD收率都随反应时间的延长、反应温度的升高和CPD初始含量的增加而增大;在105~125℃内,反应4 h后CPD的二聚反应趋于平衡。
环戊二烯;二聚反应;双环戊二烯;溶剂效应;碳五馏分;极性溶剂
溶剂性质对Diels-Alder反应有重要影响,溶剂分子和反应物分子相互作用会形成溶剂膜,改变反应物分子的自由能和电子结构,从而影响反应速率。选择合适的溶剂不仅可以加快反应速率,而且可以提高产物收率。因此,反应的溶剂效应备受关注[1-4]。
环戊二烯(CPD)是一种含有共轭双键的五元环,性质非常活泼,在室温下即可发生二聚反应生成双环戊二烯(DCPD)[5]。目前工业上在用C5原料生产聚合级异戊二烯(IP)的过程中,首先通过热二聚反应将C5原料中的CPD转化成沸点相对较高的DCPD,从而除去大部分CPD,然后再经萃取精馏、汽提和普通精馏等步骤制取 CPD含量小于lmg/kg的聚合级 IP[6-7]。……
