Научные основы получения и выделения сложных эфиров пентаэритрита. Определение ряда физико-химических свойств.

В данном отчетном периоде были получены и очищены 17 сложных тетраэфиров с различным строением кислотного фрагмента молекулы. Процесс, проводимый в режиме самокатализа, с добавлением в качестве азеотропообразующего агента (толуола) характеризуется высокой длительностью, что наиболее ярко проявляется для реакционных сред, содержащих карбоновые кислоты с разветвленной структурой (например, 2,2-диметилмасляной и 2,2-диметилпропионовой кислотами), длительность синтеза для которых в некоторых случаях превышает 60–100 часов. Проведена оценка констант скорости этерификации карбоновых кислот пентаэритритом. С целью повышения скорости процесса этерификации был проведен комплексный эксперимент по влиянию реакционной среды на скорость проведения процесса, на примере модельной реакционной системы (этерификация масляной кислоты пентаэритритом). Исследования проводили в различных реакционных системах, содержащих растворители с различными значениями диэлектрической проницаемости ( = 2,2–40 Ф м-1) при 110–150 С при различных вариантах катализа. В результате проведенных исследований установлено увеличение скорости реакции в присутствии растворителей при относительно низких температурах (Т <120 С); обнаружен синергетический эффект при сочетании сульфолана с сульфокислотами (время достижения 50% конверсии по пентаэритриту снижается с 20–25 ч до 2–5 мин). Впервые получены значения индексов удерживания Ковача и энтальпий сорбции для 31 сложного эфира пентаэритрита различной структуры (моно-, ди-, три- и тетра формиатов, 2-метилпентаноатов, 4-метилпентаноатов, 2,2-диметилбутаноатов, 2-этилбутаноатов, октаноатов, наноатов, деканоатов) в условиях газовой хроматографии. Получены корреляционные уравнения, позволившие оценить энтальпию испарения для тетраэфиров пентаэритрита (для 7 соединений данные получены впервые). Для неописанных ранее соединений (тетра 2-метилпентаноата, тетра 4- метилпентаноата, тетра 2-этилбутаноата, тетра 2,2-диметил бутаноата) получены и описаны основные серии ионов в условиях ГХМС, а также определены вязкостные характеристики: индексы вязкости и кинематическая вязкости в температурном интервале до 150 С; определены температуры плавления и кипения различными методами. Методами транспирации, газовой хроматографии, ДСК, и корреляционными зависимостями от индексов удерживания и энтальпии сорбции получены значения энтальпий испарения, сублимации и плавления для неописанных в литературе сложных эфиров пентаэритрита.