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光引发调聚合成全氟烷基碘

徐国耀  
【摘要】: 本文在系统总结和分析文献的基础上,提出了用光引发的常压中温气相调聚反应合成全氟烷基碘的研究方案。光引发具有许多独特的优点:首先光引发不引入异质,制得的产品为同系物,易于分离;其次光解分子可以在任何温度下进行,且只影响某个特定的化学键断裂,产生的自由基种类和能量分布较热分解的单一,其自由基寿命较长,化学反应相对简单。 首先在自制的光化学反应器上实验研究了在特种低压汞灯下C_2F_5I/C_2F_4的调聚反应。进行了温度、冷阱温度、加料配比等关键影响因素的条件试验,获得了合适的反应条件为:反应温度100℃、冷阱温度8~20℃、加料比C_2F_4/C_2F_5I=3.7:1(摩尔)。在此条件下调聚物中C_6F_(13)I、C_8F_(17)I两有用组份可占50%以上。同时测定了C_(2n)F_(2n+1)I在氢焰检测器上的相对响应因子,在Agilent4890B型气相色谱仪上实现了原料和反应产物组成的定量分析。 本文还进行了调聚物的分离研究,为有效地分离出高纯度的全氟烷基碘产品提供了依据。首次测定了调聚物中的关键组分全氟碘丁烷,全氟碘己烷和全氟碘辛烷的蒸汽压数据,并关联得到了三个物质的Antoine方程常数,关联结果与实验值符合良好。这些数据是蒸馏分离设计和操作过程必要的基础数据。实验表明,全氟烷基碘调聚物可以通过精馏方法进行分离,得到高纯度的全氟烷基碘产品,其轻组分可以作原料重新进行调聚反应。


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