Исследование в области химии карбазола. 102. Исследование молекулярно-весового распределения теломеров 9-винилкарбазола методом осадительной хроматографии Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА

Том 300 1977

ИССЛЕДОВАНИЕ В ОБЛАСТИ ХИМИИ КАРБАЗОЛА. 102. ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ВЕСОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕЛОМЕРОВ 9-ВИНИЛКАРБАЗОЛА МЕТОДОМ ОСАДИТЕЛЬНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

В. И. БЕРЗИН, Е. Е. СИРОТКИНА, В. П. ЛОПАТИНСКИИ, В. М. СУТЯГИН

(Представлена научно-методическим семинаром органических кафедр химико-технологического факультета)

Ранее изучалась кинетически радикальная теломеризация 9-ви-нилкарбазола (9-ВК) в галогенсодержащих метанах [1]. Однако исследование теломеризации нельзя считать полным без выяснения моле-к^улярно-весового распределения (МВР), которое является одной из основных характеристик полимера. В этой связи в данной работе изучено МВР теломеров 9-ВК методом осадительной хроматографии.

Экспериментальная часть*

Для исследования были взяты теломеры, полученные полимеризацией 9-ВК в среде активных передатчиков цепи (четыреххлористый ¡углерод, бромоформ, йод о,форм, четырехбромистый углерод, хлороформ) под действием динитрила азобисизомасляной кислоты [1].

Фракционирование теломеров проводили на колонке с постоянным градиентом температуры 2°/1 см. Температура верха колонки 60°, низа — 15°. Растворитель — бензол, осадитель — этанол. Средняя скорость фракционирования 20 мл/час. В качестве насадки использована фракция измельченного стекла, прошедшая через сито с отверстиями 0,2 мм и оставшаяся на сите с отверстиями 0,1 мм. Эксперимент и обработка результатов фракционирования аналогичны методике [2].

Молекулярный вес выделенных фракций определяли методами «концевых групп» [3] и изотермической перегонки [4], которые давали вполне удовлетворительные по сходимости результаты. Анализ на содержание галогенов (хлор, бром, йод) проводили по методике [5]. Экспериментальные данные представлены в виде интегральных и дифференциальных кривых МВР.

Обсуждение результатов

В согласии с теорией радикальной полимеризации при использовании малоактивных передатчиков цепи (например, хлороформа) в ходе реакции образуется смесь теломергомологов с высоким молекуляр-

* В экспериментальной части принимала участие студентка Мохова Т.

ным. весом и большой полидисперсностью. Действительно, опытные данные фракционирования теломеров 9-ВК (молекулярный вес 7300), синтезированных теломеризацией мономера в хлороформе (рис. 1) показывают, что продукт содержит в своем составе фракции с молекулярным весом от 2000 до 16000, то есть полидисперсен. Последнее объясняет отсутствие на дифференциальной кривой области с узким МВР.

В результате фракционирования теломеров 9-ВК, полученных в среде наиболее активных по сравнению с хлороформом передатчиков цепи, было установлено, чю исследуемые образцы имеют узкое МВР в различных областях молекулярных весов.

Наибольшее весовое содержание приходится на долю фракций с молекулярными весами-.4-103 до 9-103 (около 58%) при фракционировании теломера, синтезированного в четыреххлористом углероде (рис. 2). При использовании в качестве телогена четырехбромисто-го углерода (рис. 3) образуются теломергомологи с узким МВР з

области молекулярных весов от 3,5-103 до 5-Ю3 (61 вес %). Из рис. 4 следует, что наибольшее весовое количество (около 57%) приходится на фракции с молекулярными весами от 2-Ю3 до 3,5-103 при теломери-зации мономера в среде бромоформа. Наличие ярко выраженного максимума на дифференциальной кривой (рис. 5) свидетельствует о небольшой полидисперсности теломеров, полученных в присутствии йодоформа в узко ограниченной области молекулярных весов (1 • 10 2-103).

Рис. 1. Интегральная (1) и дифференциальная (2) кривые МВР тело-мера 9-ВК (М п — 7300), синтезированного в хлороформе

Выводы

Методом осадительной хроматографии получены кривые молеку-лярно-весового распределения для теломеров 9-винилкарбазола, синтезированных в галогенсодержащих метанах (четырехбромисгый углерод, бромоформ, йодоформ, четыреххлористый углерод, хлороформ) под действием динитрила азобисизомасляной кислоты и показано, что МВР теломеров находится в прямой зависимости от активности применяемого передатчика цепи.

ЛИТЕРАТУРА

К В. И. Б ер зин. Автореферат кандидатской диссертации Томск 1972

2. А. И. Ш а т енштейн и др. Определение молекулярных весов полимеров М.—Л., «Химия», 1964.

3. Р. X у в и н к, А. Ставерман. Химия и технология полимеоов М — Л «Химия», 1965. и ' '

4. Методы исследования полимеров. Под ред. А. Н. Праведников а." М.г И Л.) ^ 19 61.

5. Р. Д. Глуховская, Н. А. Угольников, 3. М. Муравьева Известия ТПИ, 92, 169, 1960. *

й ¡V» 1

Рис. 2. Кривые МВР тело-мера 9-ВК (Мл —670-0), полученного в четыреххлори-стом углероде. 1—интегральная кривая; 2 — дифференциальная кривая

■0.3 0,6 0.*

0,2

Мп !05

Рис. 3. Интегральная (1) и дифференциальная (2) кривые телоадера 9-ВК (М п — 2800). Телоген — четы-рехбромистый углерод

6 МпЮ

Рис. 4. Кривые МВР теломера 9-ВК Рис. 5. Интегральная (1) и дифферента п — 2500), синтезированного в ¡диальная (2) кривые теломера 9-ВК

бромоформе. 1 — интегральная кривая; 2 — дифференциальная кривая

(Мл — 4200), полученного в присутствии йодоформа