Получение стирола в лаборатории

Исходным сырьем для получения небольших количеств чистого стирола в лаборатории могут служить α,β-дибромэтилбензол, β-фенилэтиловый спирт, α-этокси-β-бромэтилбензол и коричная кислота.

Стирол, полученный каким-либо из приведенных способов, подвергают очистке путем вакуумной перегонки на колонке. Для конденсации паров перегоняемого мономера применяют достаточно эффективный холодильник; приемник охлаждают смесью твердой углекислоты и ацетона. Поскольку кислород воздуха окисляет стирол в соединения перекисного характера, которые способствуют нежелательному процессу его полимеризации, рекомендуется с целью удаления воздуха продувка аппаратуры перед началом перегонки каким-либо инертным газом. Кроме того, такой же газ подают по капилляру в процессе вакуумной перегонки. Лишь при условии соблюдения этих мер предосторожности можно получить чистый мономер, свободный от присутствия активных кислых примесей, которые являются причиной самопроизвольной полимеризации при хранении стирола. Обычно в процессе перегонки стирола происходят его потери за счет полимеризации. Для уменьшения этих потерь к перегоняемому стиролу прибавляют небольшое количество ингибитора, например 0,5% чистого серного цвета, трет- бутилпирокатехина или гидрохинона. Теми же ингибиторами стабилизируют дистиллят в приемнике. Мономер очищают от ингибитора непосредственно перед использованием. Очистку производят либо повторной перегонкой (таким способом избавляются от серы), либо промывкой раствором щелочи (при этом удаляются фенольные стабилизаторы). После очистки мономер тщательно сушат. Очищенный стирол хранят в запаянных ампулах.

Из 1,2-дибромэтилбензола при действии магния стирол получается с 70%-ным выходом. Реакция протекает бурно, и ее необходимо сдерживать охлаждением реакционной смеси. Порошкообразный или гранулированный цинк нельзя применять для этой цели потому, что большая часть стирола при этом полимеризуется, и выход мономера ухудшается. Исходное дибромпроизводное получают бромированием этилбензола при температуре 145—155°. Реакционную смесь тотчас же после бромирования подвергают перегонке в вакууме (выход 90%). Подобно этому можно получить практически чистый стирол с высоким выходом, отнимая бром и этоксильную группу от α-этокси-β-бромэтилбензола. Учитывая легкость получения последнего с хорошим выходом, способ синтеза стирола, показанный на приведенной ниже схеме, является одним из самых удобных.

Получение стирола путем дегидратации β-фенилэтилового спирта заключается либо в перегонке последнего над измельченным едким кали, либо в пропускании паров спирта при температуре 400° через препарированную инфузорную землю, являющуюся катализатором дегидратации. Оба способа дают высокий выход стирола. Дистиллят отделяют от водной фазы, стирол сушат над твердым едким кали и очищают, как это описано выше.

В лаборатории стирол часто получают из коричной кислоты, которую подвергают либо непосредственному декарбоксилированию путем медленной перегонки при температуре 300° (выход 38—41%), либо нагреванию с хинолином до 237° в присутствии сульфата меди (выход практически количественный). Иногда коричную кислоту переводят путем обработки ее дымящей бромистоводородной или йодистоводородной кислотой, по Фиттигу, в соответствующую β-галогенгидрокоричную кислоту, от которой при действии раствора углекислого натрия уже при комнатной температуре отщепляется молекула галогеноводорода с одновременным декарбоксилированием.

В небольших количествах чистый стирол можно получать в лаборатории, подвергая полистирол термической деполимеризации в вакууме. С этой целью в дистилляционной аппаратуре, снабженной эффективным холодильником, перегоняют при вакууме 0,5—2 мм рт. ст. 20—30 г полистирола. Температуру в кубе поддерживают в пределах 300—400°; приемник, содержащий 0,5% гидрохинона от количества образующегося мономера, охлаждают смесью твердой углекислоты и ацетона. В полученный дистиллят прибавляют 0,5% серного цвета и подвергают его ректификации в вакууме, благодаря чему стирол отделяется от димера.

Дата добавления: 2015-07-15