元素百科资讯频道:本文是对二甲苯二聚体的说明书,重点介绍对二甲苯二聚体是什么,对二甲苯二聚体的合成工艺,聚对二甲苯的作用以及制备方法。
1.对二甲苯二聚体是什么
对二甲苯二聚体,中文别名:二聚对二甲苯, 对二甲苯环二聚体, 对环芳烷,英文名称: [2.2]Paracyclophan;PCF,CAS号:1633-22-3,结构式见下图,白色结晶粉末,不溶于水,溶于甲苯。对二甲苯二聚体是一种保护性高分子材料,它可在真空下气象沉积,形成聚对二甲苯(Parylene N),Parylene N分子的穿透力能使其在元件内部、底部、周围形成无针孔的优质保护层。可应用于微电子、半导体、印刷电路版生物传感器、文物保护等领域。
2.对二甲苯二聚体合成工艺
目前对二甲苯二聚体的合成主要有热解法以及Hofmann消除法。
2.1.热解法
利用Gorham法可以合成对二甲苯环二体。文中讨论了实验装置设计、热解区温度、水蒸汽与对二甲苯的摩尔比等因素对反应的影响。实验结果表明,热解区温度为950℃~970℃,预热区的温度为640~660℃,水蒸汽与对二甲苯的摩尔比为150~200:1时,可以得到对二甲苯环二体。但是由于实验条件限制,对二甲苯环二体产率不超过10%。
2.2. Hofmann消除法
利用对甲基氯苄和三甲胺合成对甲基苄基三甲基氯化铵,然后在碱性条件下通过Hofmann消除反应合成对二甲苯环二体。Hartner等利用甲苯和水做两相反应,碱与季铵盐的摩尔比为5:1,加入在加入DMSO的情况下,反应温度为90℃,反应时间为2h,产率可达到70%。任景峰等在合成对二甲苯环二体的研究中,讨论了反应温度、反应时间、反应物质摩尔比等因素对两步反应产物产率的影响。实验结果表明,制备季铵盐的最佳工艺条件为:以乙醇作为溶剂,对甲基氯苄与三甲胺的摩尔比为1:1.1,反应温度为20℃,反应时间为2h,季铵盐的产率可以达到94%。Hofmann消除反应合成对二甲苯环二体的最佳工艺条件为:碱与季铵盐的摩尔比为5:1,不用催化剂,反应温度为110℃,反应时间为7~9h,产率可达到20%。
目前对二甲苯二聚体的合成主要有热解法以及Hofmann消除法。但是前者不仅生产设备复杂、条件苛刻,而且产率较低,所以目前普遍才有后者生产对二甲苯二聚体。但是后者会有环境污染问题,因此希望能够有新的合成工艺来解决以上问题。
3. 聚对二甲苯及其用途
聚对二甲苯(Poly-p-xylene),商品名帕里纶(Parylene),是以对二甲苯二聚体为原料,通过化学气相沉积法制备的具有聚二甲撑苯撑结构的聚合物薄膜的统称,它有极其优良的电性能、耐热性、耐候性和化学稳定性,在一些发达国家的航空航天、武器装备、汽车、电子元器件、生物医学和微电子机械系统等高科技领域已经得到了广泛的应用。主要有 Parylene N(聚对二甲苯)、Parylene C(聚一氯对二甲苯)和 Parylene D(聚二氯对二甲苯)三种。它是采用真空热解气相堆积工艺制备,可制成极薄的薄膜,主要用作薄膜和涂层,用于电子元器件的电绝缘介质、保护性涂料和包封材料等。
你可能感兴趣的栏目:化学试剂网 ,化学元素表,化学元素周期表口决,化学元素周期表读音,化学元素周期律,三大核电项目将启动,癌症的早期症状信号,广东石油化工学院