ИК-спектроскопия частично дегидрохлорированных политрихлорбутадиенов Челябинский государственный педагогический университет Научный руководитель: Песин Леонид Абрамович, доктор физико-математических наук Представлены результаты изучения ИК-спектров частично дегидрохлорированных поли(1, 2, 3 трихлор)бутадиенов (П-1, 2, 3-ТХБ) и поли(1, 1, 2 трихлор)бутадиенов (П-1, 1, 2-ТХБ). Предполагалось, что из первого полимера будут получены кумуленовые углеродные цепи (b -карбин), а из второго - полииновые (a -карбин). Методика синтеза (дегидрохлорирования) описана в [1]. Исследованные образцы отличаются продолжительностью синтеза, осуществленного в декабре 1993 г. Измерение ИК-спектров проводилось с помощью спектрофотометра Specord 75 IR, в котором реализован двухлучевой метод. Доступный прибору интервал частот 400-4000 см-1. Погрешность в определении положения линии по частоте £ ± 2 см-1.Цель работы заключалась в исследовании влияния продолжительности синтеза и строения исходного полимера на особенности оптического поглощения в ИК-области. Рис. 1. ИК-спектры П-1, 2, 3-ТХБ (а) и П-1, 1, 2-ТХБ (б). Обозначения спектральных кривых соответствуют продолжительности синтеза: 1 - 30, 2 - 120, 3 - 240 мин. Анализ ИК-спектров синтезированных образцов показывает, что изменение их формы в процессе дегидрохлорирования существенно зависит от продолжительности синтеза. Из рис. 1 видно, что меняется характер поглощения в низкочастотной области (до ~ 1500 см -1), в интервалах поглощения 1500-1800 см-1 (=(=С=С=)n=), 2100-2200 см-1 (-(-Сº С-)n-), 1800-3700 см-1 (колебания валентных и водородных связей ОН-групп) и 2900-3100 см-1 (СН-связи). Эти преобразования носят подобный характер, независимо от структуры исходного полимера. Однако, интенсивность пика -(-Сº С-)n- выше для образцов полученных из П-1, 2, 3-ТХБ, что не соответствует результатам работы [1]. Различным образом меняется наклон фона в области 1800-3700 см-1. Анализ ИК-спектров, измеренных в декабре 1999 и в декабре 2000 гг, показывает что их форма за год практически не изменилась. Отличие обнаружено лишь в наклоне фона в указанном интервале. На рис. 2 показана модификация параметра наклона фона ИК-спектров при изменении продолжительности синтеза образцов. Параметр наклона фона - это отношение величины интенсивности ИК-спектра в точке с частотой 3700 см-1 к максимальному значению интенсивности в интервале 1500-1800 см-1 (интенсивности измерены относительно минимального значения вблизи 1800 см-1).Рис. 2. Зависимость наклона фона ИК-спектров образцов от продолжительности синтеза в декабре 1999 года (1, 3) и в декабре 2000 года (2, 4). 1, 2 - П-1, 2, 3-ТХБ, 3, 4 - П-1, 1, 2-ТХБ Из рис. 2 видно, что в спектрах образцов из П-1, 2, 3-ТХБ (кривая 1) с увеличением продолжительности синтеза наклон фона возрастает, достигает максимального значения и затем убывает, а в образцах из П-1, 1, 2-ТХБ монотонно убывает (кривая 3). В ИК-спектрах, измеренных через год, наклон фона уменьшается (кривые 2, 4). Причиной последнего эффекта могут быть процессы, происходящие в структуре образцов при хранении. Следствием этих процессов может быть указанное несоответствие с работой [1]. Предположив, что -(-Сº С-)n- -звенья легче разрушаются при хранении в образцах из П-1, 1, 2-ТХБ, чем в таковых из П-1, 2, 3-ТХБ, можно объяснить причину обнаруженного расхождения. Об этом свидетельствует сравнение наклона фона у образцов из П-1, 2, 3-ТХБ и П-1, 1, 2-ТХБ с максимальной продолжительностью синтеза. Если в первом из них изменения практически не наблюдается (сравните кривые 1 и 2), то во втором наклон фона уменьшился существенно (кривые 3, 4). По итогам работы можно сделать следующие выводы. Структура исходных полимеров и продолжительность дегидрохлорирования оказывают влияние на форму ИК-спектров в большей степени, чем хранение образцов в атмосфере воздуха в течение семи лет. При синтезе в образцах возрастает содержание =(=С=С=)n= и -(-Сº С-)n- связей. Концентрация -(-Сº С-)n- -звеньев выше в полимерах из П-1, 2, 3-ТХБ, что, скорее всего, связано с более высокой устойчивостью к возможным деструктивным процессам, протекающим в образцах при хранении. Угол наклона фона ИК-спектров в интервале 1800-3700 см-1 меняется при хранении образцов, что может быть использовано в качестве параметра процесса "старения". Список публикаций: [1] Vointseva I.I., Gil'man L.M., Kudryavtsev Yu.P., Evsyukov S.E., Pesin L.A., Gribov I.V., Moskvina N.A., Khvostov V.V. Eur. Polym. J., 32 (1996) 61-68. |
(c) АСФ России, 2001 |