A térhálósítóként használt szacharóz reakciója fenil-izocianáttal

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A szacharózt, mint poliuretánok térhálósítóját vizsgáljuk kinetikai szempontból azon kísérlet sorozattal, melynek ez a munka is része. A kinetikai vizsgálathoz a kísérlet során egyértékű fenil-izocianát feleslegével reagáltattuk a szacharózt. A reakció lefolyása során időközönként mintát vettünk, melyben az elreagálatlan izocianátot metanollal öltük le. Karakterisztikus tömegspektrum elérése céljából p-toluol-izocianáttal telítettük a mintákban a szacharóz szabadon maradt hidroxil-csoportjait. A kvantitatív méréseket MALDI-TOF tömegspetrometriai módszerrel végeztük. A mintákra felvett tömegspektrumok segítségével a szacharóz és az 1-8 fenil-izocianát telítettségű származékainak intenzitásaiból kiszámoltuk az egyes termékekre vonatkozó mólarányokat. Ezt összevetve a Bateman-egyenlettel számolt mólarányokkal megállapítható, hogy az egyenlet által leírt sorozatos reakció jó kinetikai modellt ad a szacharóz hidroxilcsoportjainak izocianáttal való telítésére. A mért és számolt mólarány értékek között eltérés mutatkozott az utolsó két termékre nézve, ez a szacharóz fennmaradó két szabad hidroxilcsoportjának sztérikus gátoltságával magyarázható, illetve közrejátszhatott a reakcióközeg elvizesedése, mely fogyasztja az izocianátot, így lassítva a reakciót. A mólarányok reakcióidő szerinti alakulásából megállapítottuk a telítődés reakciósorára vonatkozó k1-8 sebességi együtthatókat. Kiugróan magas értéke van az első két, k1 és k2 együtthatónak (0,262567 1/min, illetve 0,16887 1/min), ez valószínűleg a szacharóz 6 és 6’ hidroxilcsoportjainak nagy reaktivitásának köszönhető. Ugyanakkor az utolsó két hidroxilcsoport telítődésére vonatkozó k7 (0,003163 1/min) és különösen a k8 (0,000579 1/min) igen alacsony, sztérikus gátoltságra utal.

Leírás
Kulcsszavak
poliuretán, izocianát, szacharóz, reakciókinetika, Bateman-egyenlet, MALDI, fenil-izocianát, sebességi együttható, szacharóz mint térhálósító, poliuretán térhálósítás, sorozatos reakciók
Forrás