
表面引发ATRP制备淀粉接枝丙烯酸丁酯
作品编号:SWHX0019 开发环境: WORD全文:27页 论文字数:17000字 此表面引发ATRP制备淀粉接枝丙烯酸丁酯毕业设计完整版包含[开题报告,论文,答辩稿] |
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在这篇论文中,我们介绍了表面引发原子转移自由基聚合制备淀粉接枝丙烯酸丁酯,此方法是在有溶剂存在的情况下,用溴乙酸淀粉酯酯作为大分子引发剂,2,2’-联吡啶和CuBr作催化剂进行接枝聚合的。2.3 实验内容
首先用四氢呋喃作溶剂,三乙胺作催化剂,外加搅拌的条件下使溴乙酰溴与玉米淀粉的表面羟基发生酯化反应,产物通过红外光谱分析是否生成溴乙酸淀粉酯。再用溴乙酸淀粉酯作为大分子引发剂,溴化亚铜为催化剂,2,2’-联吡啶为配位剂在外加搅拌、加热、氮气保护下进行丙烯酸丁酯的原子转移自由基聚合,并对产物进行红外光谱分析和扫描电子显微镜分析。在合成大分子引发剂时,保持反应温度、搅拌速度及其他药品用量不变,通过改变三乙胺的用量来研究催化剂三乙胺对淀粉取代度的影响。接枝聚合反应中,通过计算接枝百分率和单体转化率,研究反应是否为“活性”/可控聚合反应。同时研究反应时间、聚合温度、溶剂对聚合反应的影响,从而得出初步的聚合反应规律。
2.3.1大分子引发剂的合成
称取6g烘干的玉米淀粉和100mL四氢呋喃加入到250mL的单口烧瓶中,再加入1.0mmol溴乙酰溴(202mg),1.0mmol三乙胺作催化剂。开动搅拌,控制温度在23℃左右,搅拌成均匀的淀粉乳,反应8h后停止搅拌。将产物过滤,并分别用二氯甲烷和乙醇彻底清洗滤饼。然后在40℃真空干燥箱中干燥5h。部分产物以溴化钾压片法,用Nicolet NEXUS 670型红外光谱仪测定其结构,其余放入干燥器中待用。
2.3.2催化剂用量对淀粉取代度的影响
为了考察催化剂用量对淀粉取代度的影响,保持反应温度、搅拌速度、及其他药品用量不变,分别改变催化剂的量为0.5mmol,1.2mmol,1.5mmol,1.8mmol重复上面实验。测每次实验所得产物的取代度。
准确称取2.5g经过处理的溴乙酸淀粉酯,置于250mL的碘量瓶中,加入50mL蒸馏水混匀,再加3滴1﹪酚酞指示剂,然后用0.1mol/L氢氧化钠溶液滴定至微红色不消失为终点,再加入25.0mL0.5mol/L氢氧化钠溶液,尽量不弄湿瓶口,塞紧瓶口,放在电磁搅拌器中搅拌60min进行皂化作用。去塞,用洗瓶冲洗碘量瓶的塞子及瓶壁,将已皂化含过量碱的溶液,用0.5mol/L盐酸标准溶液滴定至粉红色消失为终点。所用去的盐酸标准溶液的体积为V1(mL)。
空白实验:准确称取2.5g绝干原淀粉,测定步骤与上述相同。记录用去的盐酸标准溶液的体积为V2(mL)。
溴乙酸淀粉酯的取代度按下式进行计算:
保持搅拌速度不变,改变聚合温度分别为40℃,60℃, 80℃,100℃,120℃,进行聚合反应,加入大分子引发剂的量约为5g,其余药品量按照2.3.3按比例减少。聚合4h后停止反应,按照2.3.3和2.3.4处理产物。通过计算各温度时的接枝百分率,确定以甲苯为溶剂时,该反应体系的最佳温度。
2.3.9溶剂对聚合反应的影响
以水作为溶剂,保持其他条件不变,产物先用乙醇沉淀,然后再过滤,其余过程同以甲苯为溶剂时一致。通过计算该反应体系的接枝百分率和单体转化率,确定在该体系中何种溶剂更好。
结 论
(1)用四氢呋喃作溶剂,三乙胺作催化剂,使溴乙酰溴与玉米淀粉发生酯化反应,产物通过红外光谱分析证实按预期目的得到了溴乙酸淀粉酯。
(2)通过改变催化剂用量测产物的取代度,得出
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首先用四氢呋喃作溶剂,三乙胺作催化剂,外加搅拌的条件下使溴乙酰溴与玉米淀粉的表面羟基发生酯化反应,产物通过红外光谱分析是否生成溴乙酸淀粉酯。再用溴乙酸淀粉酯作为大分子引发剂,溴化亚铜为催化剂,2,2’-联吡啶为配位剂在外加搅拌、加热、氮气保护下进行丙烯酸丁酯的原子转移自由基聚合,并对产物进行红外光谱分析和扫描电子显微镜分析。在合成大分子引发剂时,保持反应温度、搅拌速度及其他药品用量不变,通过改变三乙胺的用量来研究催化剂三乙胺对淀粉取代度的影响。接枝聚合反应中,通过计算接枝百分率和单体转化率,研究反应是否为“活性”/可控聚合反应。同时研究反应时间、聚合温度、溶剂对聚合反应的影响,从而得出初步的聚合反应规律。
2.3.1大分子引发剂的合成
称取6g烘干的玉米淀粉和100mL四氢呋喃加入到250mL的单口烧瓶中,再加入1.0mmol溴乙酰溴(202mg),1.0mmol三乙胺作催化剂。开动搅拌,控制温度在23℃左右,搅拌成均匀的淀粉乳,反应8h后停止搅拌。将产物过滤,并分别用二氯甲烷和乙醇彻底清洗滤饼。然后在40℃真空干燥箱中干燥5h。部分产物以溴化钾压片法,用Nicolet NEXUS 670型红外光谱仪测定其结构,其余放入干燥器中待用。
2.3.2催化剂用量对淀粉取代度的影响
为了考察催化剂用量对淀粉取代度的影响,保持反应温度、搅拌速度、及其他药品用量不变,分别改变催化剂的量为0.5mmol,1.2mmol,1.5mmol,1.8mmol重复上面实验。测每次实验所得产物的取代度。
准确称取2.5g经过处理的溴乙酸淀粉酯,置于250mL的碘量瓶中,加入50mL蒸馏水混匀,再加3滴1﹪酚酞指示剂,然后用0.1mol/L氢氧化钠溶液滴定至微红色不消失为终点,再加入25.0mL0.5mol/L氢氧化钠溶液,尽量不弄湿瓶口,塞紧瓶口,放在电磁搅拌器中搅拌60min进行皂化作用。去塞,用洗瓶冲洗碘量瓶的塞子及瓶壁,将已皂化含过量碱的溶液,用0.5mol/L盐酸标准溶液滴定至粉红色消失为终点。所用去的盐酸标准溶液的体积为V1(mL)。
空白实验:准确称取2.5g绝干原淀粉,测定步骤与上述相同。记录用去的盐酸标准溶液的体积为V2(mL)。
溴乙酸淀粉酯的取代度按下式进行计算:
保持搅拌速度不变,改变聚合温度分别为40℃,60℃, 80℃,100℃,120℃,进行聚合反应,加入大分子引发剂的量约为5g,其余药品量按照2.3.3按比例减少。聚合4h后停止反应,按照2.3.3和2.3.4处理产物。通过计算各温度时的接枝百分率,确定以甲苯为溶剂时,该反应体系的最佳温度。
2.3.9溶剂对聚合反应的影响
以水作为溶剂,保持其他条件不变,产物先用乙醇沉淀,然后再过滤,其余过程同以甲苯为溶剂时一致。通过计算该反应体系的接枝百分率和单体转化率,确定在该体系中何种溶剂更好。
结 论
(1)用四氢呋喃作溶剂,三乙胺作催化剂,使溴乙酰溴与玉米淀粉发生酯化反应,产物通过红外光谱分析证实按预期目的得到了溴乙酸淀粉酯。
(2)通过改变催化剂用量测产物的取代度,得出
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