Синтез медного зеркала и изучение его каталитических свойств в процессе радикальной полимеризации метилакрилата

Московский государственный университет им М.В. Ломоносова

[pic 1]

Химический факультет

Кафедра химии высокомолекулярных соединений

Лаборатория полимеризационных процессов

Синтез медного зеркала и изучение его каталитических свойств в процессе радикальной полимеризации метилакрилата

                                                Курсовая работа

 по неорганической химии

                                                                        Студента 104 группы

Загрибельного Б.А.

Научный руководитель:

д.х.н., Заремский М.Ю.

Преподаватель
к.х.н., доц.
Григорьев А.Н.

Москва

2014

Содержание.

Введение        3

1.        Обзор литературы.        4

1.1.        Структура и свойства меди.        4

1.2.        Способы нанесения медных покрытий.        5

1.3.        Полимеризация метилакрилата, ее достоинства и недостатки.        7

1.4.        «Псевдоживая» радикальная полимеризация.        8

1.5.        Механизм каталитического действия меди в процессе «псевдоживой» радикальной полимеризации.        9

2.        Экспериментальная часть        11

2.1.        Исходные реактивы.        11

2.2.        Получение медного зеркала прямым восстановлением на поверхности стекла.        11

2.3.        Методика синтеза медного зеркала на серебряной подложке.        12

2.4.        Исследование скорости полимеризации и степени конверсии продукта методом дифференциальной изотермической калориметрии.        13

2.5.        Рентгеновская диагностика полученного покрытия.        13

3.        Результаты и обсуждения.        15

3.1.        Проведение синтеза медного зеркала прямым восстановлением.        15

3.2.        Получение медного зеркала косвенным путем через стадию реакции «серебряного зеркала».        16

3.3.        Результаты исследования полученных зеркал методом РФА.        18

3.4.        Результаты исследования кинетики полимеризации        21

4.        Выводы        24

5.        Список литературы        25

Введение

В последнее время интенсивно развиваются направления контролируемого синтеза полимеров, т.е. полимеров с заданной молекулярной массой, строением цепи и т.д. Однако обычные методы полимеризации: ионная, радикальная и поликонденсация таких задач решить не могут.

Для осуществления контролируемого синтеза полимеров используется особый вид полимеризации - «псевдоживая» радикальная полимеризация. Относительно недавно американскими учеными (Brad M. Rosen, V. Percec и сотрудники) [10] было установлено, что каталитическую активность в подобных реакциях проявляет металлическая медь. Суть процесса заключается в том, что медь играет роль гетерогенного катализатора: на ее поверхности происходит зарождение радикалов роста, там же происходит обратимый обрыв растущей цепи. Так как реакция происходит через стадии переноса одного электрона, в англоязычной литературе такому виду полимеризации было дано название SET полимеризация (Single Electron Transfer – перенос одного электрона). Этот метод является самым молодым и наименее изученным среди способов проведения псевдоживой радикальной полимеризации. Реакция  протекает с высоким выходом, при низких температурах, т.е. является технологичным процессом. Также эффективность процесса выделяет его относительная простота и степень чистоты продукта. Для проведения такой полимеризации используются медные катализаторы, в виде проволки, порошка и др. Однако каждый тип катализатора обладает своими достоинствами и недостатками.