5-己二烯

5-己二烯

1,5-己二烯,C6H10,分子量82,CAS號592-42-7,無色液體。 1,5-己二烯作為一種相對易得的α,ω-非共軛雙烯烴,其與乙烯、丙烯配位共聚已成為在聚烯烴主鏈中引入環化結構的經典方法。用於有機合成及用作色譜分析標準物質。

編號系統

CAS號:592-42-7

MDL號:MFCD00008666

EINECS號:209-754-7

RTECS號:MM1997800

BRN號:1731106

PubChem號:24874410

物性數據

1.性狀:無色液體

2.熔點(℃):-141

3.沸點(℃):58.9~60.9

4.相對密度(水=1):0.69

5.飽和蒸氣壓(kPa):48.8(37.7℃)

6.臨界壓力(MPa):3.35

7.辛醇/水分配係數:2.78

8.閃點(℃):-46

9.引燃溫度(℃):319.15

10.爆炸上限(%):6.1

11.爆炸下限(%):2.0

12.溶解性:不溶於水

13.氣相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol ):-3874.3

14.氣相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol ):84.1

15.液相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol ):-3844.30

16.液相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol ):54.10

17.液相標準熱熔(J·mol ·K ):133.1

毒理學數據

1、急性毒性

LC50:>11%(大鼠吸入,4h)。

生態學數據

該物質對環境可能有危害,應特別注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的污染。

分子結構數據

1、摩爾折射率:29.29

2、摩爾體積(cm /mol):117.7

3、等張比容(90.2K):248.8

4、表面張力(dyne/cm):19.9

5、介電常數(F/m):2.24

6、極化率(10 cm ):11.61

性質與穩定性

1.穩定性:穩定

2.禁配物:強氧化劑、酸類、鹵代烴、鹵素

3.避免接觸的條件:受熱,接觸空氣

4.聚合危害:聚合

貯存方法

儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過29℃。包裝要求密封,不可與空氣接觸。應與氧化劑、酸類分開存放,切忌混儲。不宜大量儲存或久存。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

合成方法

1、由3-氯-1-丙烯與鎂反應而得。在反應瓶中先放置鎂屑,再滴入無水3-氯-1-丙烯和無水乙醚配成的溶液,然後加入一小粒碘攪拌,滴加5%的冷鹽酸溶液,使氯化鎂溶解在溶液中,分出醚層,進行蒸餾,水洗,用氯鈣乾燥,再經分餾蒸出乙醚和3-氯丙烯,收集59-60℃餾分,即為1,5-己二烯。

2、製法:

於裝有溫度計、回流冷凝器、滴液漏斗的乾燥的反應瓶中,加入55g(2.4mol)切成小塊的金屬鈉,稱量136g(0.8mol)新蒸餾過的烯丙基碘(bp99~101℃),先由滴液漏斗加入約1/4,加熱,使金屬鈉熔融,並立即撤去熱源,反應劇烈進行,並呈回流狀態。於2h內滴加其餘的烯丙基碘。反應完後改為蒸餾裝置,油浴加熱,保持浴溫90~100℃之間蒸出生成的烯烴,最後升溫至150℃,直至無鎦出物為止。將鎦出物重新進行蒸餾,收集59~60℃的餾分,得1,5-己二烯25g,收率78%。

3、製法:

於裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝器(裝氯化鈣乾燥管)、滴液漏斗的反應瓶匯總,加入鎂屑82g(3.5mol),一粒碘,滴加100~200mL由新蒸餾的烯丙基氯459g(6mol)和2400mL無水乙醚的溶液,加熱至反應開始,而後冰浴冷卻,攪拌下儘快加入其餘的溶液,保持溶液劇烈回流,於1~1.5h加完。冰浴冷卻下滴加5%的冷鹽酸直至幾乎無熱量放出,並氯化鎂溶解於溶液為止。分出乙醚層,用填料柱蒸出乙醚,直至蒸餾溫度升至38~40℃。將剩餘物用水洗滌兩次,無水氯化鈣乾燥。分餾,先蒸出乙醚和烯丙基氯,而後收集59~60℃的餾分,得1,5-己二烯135~160g,收率55%~65%。

用途

用於有機合成及用作色譜分析標準物質。

極少量1,5-己二烯改善聚丙烯樹脂熱穩定性

在聚丙烯的燃燒過程中,聚丙烯本身的分解造成小分子化合物的生成,使燃燒過程加劇. 因此,提高聚丙烯本身的熱穩定性,有利於改善其阻燃性能。通過與具有氣體阻隔性能的無機納米粒子形成複合材料或將如磷酸酯等阻燃劑材料引入聚丙烯基體中,在燃燒過程中形成隔熱焦炭層,使測得的聚丙烯表觀熱分解溫度提高,但對其實際的熱穩定性並無改善。1,5-己二烯作為一種相對易得的α,ω-非共軛雙烯烴,其與乙烯、丙烯配位共聚已成為在聚烯烴主鏈中引入環化結構的經典方法。

Naga 等採用橋聯雙茂金屬催化劑體系詳細研究了1,5-己二烯與乙烯、丙烯的共聚反應,發現其環化是優先反應,不依賴於催化劑結構。Sernetz 等採用單茂金屬催化劑體系催化1,5-己二烯與乙烯的共聚反應,通過調節1,5-己二烯在單體中濃度,控制聚合物中形成環化結構或者懸掛雙鍵的含量。Coates等將非茂金屬催化劑體系用於1,5-己二烯與丙烯的共聚反應,共聚物中1,5-己二烯的插入率可以在7mol%~13mol%之間調控,以環化和懸掛雙鍵2種結構單元存在於共聚物中。

通過在Ziegler-Natta 丙烯聚合反應中引入少量1,5-己二烯,在不明顯改變聚丙烯鏈結構的基礎上,顯著提高了其熱穩定性。結果顯示,在所控制的1,5-己二烯濃度下,雖然催化劑活性和聚合物分子量有一定程度的降低,但聚合物的熔點(Tm)和熔融焓(ΔHf)都只略有下降,而結晶溫度(Tc)基本保持不變。熱重分析(TGA) 結果顯示,聚丙烯熱穩定性有較大幅度的提高,初始分解溫度(Tonset) 從純聚丙烯的460.6℃提高到482.3℃,而分解5%和10%的溫度則更提高了約30K,說明雖然插入量很少,1,5-己二烯確實插入了聚丙烯大分子鏈中,且極可能形成了環狀結構,從而使聚合物的剛性增加,熱穩定性提高。另外,聚合物在反應釜中呈良好的顆粒形態,有利於工業實施。本研究為改善聚丙烯樹脂的熱穩定性提供了新思路。

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