二氯對(duì)二甲苯二聚體的合成(chéng)

1  合成(chéng)機理

采用霍夫曼消除法合成(chéng)Parylene C單體

       該反應爲霍夫曼消除反應[10],其可能(néng)的反應機理推測如下:在加熱及強堿作用下,季铵鹽先轉變爲季铵堿,随後(hòu)季铵堿上的OH-作爲堿進(jìn)攻對(duì)位甲基上的氫,脫去一分子水,同時(shí)三甲胺作爲氣體從苄基上脫除,形成(chéng)如圖所示的中間體,該中間體可以發(fā)生環合生成(chéng)目的産物,也可以通過(guò)線性聚合生成(chéng)多聚物,這(zhè)與實驗現象相符合。反應機理的推測爲催化劑的選擇指明了方向(xiàng),具有供電子基團且與反應物結構類似的化合物可以作爲催化劑的選擇方向(xiàng)之一，選用對(duì)苯醌作爲催化劑,獲得了較高的收率^[2-4]。

2 實際操作如下：

        在裝有攪拌器、冷凝管和溫度計的四頸燒瓶(1L)中分别加入136g質量分數爲30%的氫氧化鈉溶液及1.4g對(duì)苯醌,攪拌下油浴加熱至85e,向(xiàng)燒瓶内滴加105mL質量分數爲40%的氯代對(duì)甲基苄基三甲基氯化铵水溶液,1h内滴加完并升溫至120^oC,持續攪拌反應12h。混合液經(jīng)抽濾分離出固體物質,用300mL甲苯加熱回流0.5h,過(guò)濾除去不溶物(聚合物),濾液冷卻結晶得白色晶體13.4g,收率爲48.5%。室溫下取0.5g Parylene C單體,用正己烷配成(chéng)飽和溶液,采用溶液法培養出單晶。

二氯對(duì)二甲苯二聚體的結構分析

         Parylene C膜具有極佳的電特性和物理特性。由晶體數據可知,Parylene C單體屬于p21/C空間群,即通常所說的鐵電空間群。圖爲Parylene C單體的堆積圖,化合物分子沿c軸方向(xiàng)形成(chéng)了一維結構,該類結構具有良好(hǎo)的介電性。此外,由圖5可以看出,該分子中除-Cl官能(néng)團外不含任何親水親油性的基團。根據已報道(dào)[11]的Parylene C膜特性,該類薄膜對(duì)于水、氧氣、鹽霧、酸霧等具有很好(hǎo)的防護作用,已用于文物檔案的保護、機載黑匣子、雷達以及傳感器等的塗層防護方面(miàn)。

結束語

        采用霍夫曼消除反應合成(chéng)Parylene C單體使收率達到50%左右，通過(guò)對(duì)晶體結構的分析,闡明了對(duì)二甲苯環二體類化合物在電絕緣性及防滲透性能(néng)方面(miàn)的潛在應用,由此類化合物通過(guò)真空氣相沉積法合成(chéng)的Parylene C薄膜已經(jīng)上市,它具有優良的電絕緣性及物理特性,與晶體數據及理論分析相符合。