研究背景
4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)又名4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)，英文名稱4,4'-Azobis(4-cyanovaleric acid)，分子式為C12H16N6O4。該化合物的商品名稱為V501，是一類重要的聚合物引發(fā)劑，可用于乙烯基單體聚合、乙烯基化合物的共聚等。它還是常用的水溶性自由基引發(fā)劑，可用于制備膨潤(rùn)土、無機(jī)納米粒子包覆聚合物的改性，還可作為動(dòng)力學(xué)勘測(cè)中自由基的來源科、近紫外區(qū)有效的感光劑和水介質(zhì)中氧的清除劑等[1]。
物理性質(zhì)方面，4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)常溫常壓下表現(xiàn)為白色結(jié)晶粉末，相對(duì)密度約為1.23 g/cm3，熔沸點(diǎn)分別為118-125 ℃(dec.)(lit.)，503.6℃ at 760 mmHg。
合成方法
以乙酰丙酸、氰化鈉、水合肼為原料合成出氫化偶氮二氰基戊酸，在HBr存在下，以氯酸鈉為氧化劑可以制備得到4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)。實(shí)驗(yàn)研究了反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)的影響，確定了反應(yīng)的最佳工藝條件：n(乙酰丙酸)：n(氰化鈉)：n(水合肼)：n(氯酸鈉)=1：1.05：0.5：0.33，氰化反應(yīng)溫度0~5℃，氧化反應(yīng)溫度20~25℃，氧化反應(yīng)pH值為1，產(chǎn)物收率87.5%[2]。
應(yīng)用
4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)用途廣泛，不僅可用作聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、合成光纖等聚合物的引發(fā)劑，還可用作聚電解質(zhì)引發(fā)劑，用于驅(qū)油聚合物制備等。多樣化的用途決定了4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)發(fā)展前景光明，對(duì)其作進(jìn)一步的研究與應(yīng)用探索具有重要意義。
采用鏈?zhǔn)骄酆戏椒?，?,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)為引發(fā)劑引發(fā)苯乙烯的自由基聚合可以合成兩端帶有羧基基團(tuán)的功能化聚苯乙烯。實(shí)驗(yàn)研究單體，引發(fā)劑，溶劑之間的配比及聚合溫度對(duì)合成端羧基聚苯乙烯的影響，并用合成得到的端羧基聚苯乙烯與聚乙二醇在室溫，常壓等十分溫和的條件下進(jìn)行酯化縮聚反應(yīng)，得到聚苯乙烯/聚乙二醇兩親性嵌段共聚物。紅外分析(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)測(cè)試結(jié)果證實(shí)成功合成了端羧基聚苯乙烯和聚苯乙烯/聚乙二醇嵌段共聚物；凝膠滲透色譜(GPC)和差熱分析(DSC)測(cè)試結(jié)果分別表明合成得到的端羧基聚苯乙烯的分子量較大，分子量分布比較均勻，并且隨著分子量的增加，端羧基聚苯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度逐漸升高[3]。
此外，以4-氰基戊酸二硫代苯甲酸(CPADB)作為鏈轉(zhuǎn)移劑，4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)(ACVA)作為引發(fā)劑，采用可逆加成裂解鏈轉(zhuǎn)移法(RAFT)實(shí)現(xiàn)了2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)，α-甲基丙烯酸(MMA)，N,N-二乙胺基甲基丙烯酸乙酯(DEAEMA)的可控自由基聚合。通過調(diào)節(jié)[單體]：[引發(fā)劑]：[鏈轉(zhuǎn)移劑]的比例 (50：0.2：1，100：0.2：1，500：0.2：1)合成不同聚合度的均聚物，所得聚合物具有分子量可控，分子量分布窄 (PDI=1.08-1.17)的特性，顯示了可控聚合的特點(diǎn)。該研究對(duì)制備一系列結(jié)構(gòu)，分子量可控的聚電解質(zhì)(DPn=50-500，PDI=1.08-1.17)有指導(dǎo)意義[4]。
文獻(xiàn)還公開了一種含有硅酸鹽結(jié)構(gòu)的驅(qū)油聚合物與應(yīng)用。本發(fā)明含有硅酸鹽結(jié)構(gòu)的驅(qū)油聚合物，它由包括如下步驟的方法制備：(1)在惰性氣氛中，將水溶性單體，水和含有硅酸鹽結(jié)構(gòu)單體的溶液混合，得到混合液；(2)在所述混合液中依次加入檸檬酸鈉，硫酸亞鐵，四甲基乙二胺，4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)，過硫酸銨和過氧化氫混合反應(yīng)即得到含有硅酸鹽結(jié)構(gòu)的聚合物。實(shí)驗(yàn)制備得到的驅(qū)油聚合物的耐剪切，耐溫，抗老化能提高，應(yīng)用時(shí)能提高驅(qū)油率[5]。
參考文獻(xiàn)
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