问题
计算题
已知苯的同系物可被酸性KMnO4氧化,如:
又知涤纶树脂的结构简式为:。工业上因苯二甲酸不易提纯,故用较易提纯的对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为主要原料,按下列工艺流程合成涤纶树脂:
试回答下列问题:
(1)用化学方程式表示上述工艺流程中各步转化过程。
(2)在合成涤纶树脂时,在缩聚的最后阶段要高温高真空,蒸出一种沸点较低的单体,请说明理由。
(3)现代工业以对苯二甲酸和乙二醇为单体合成涤纶树脂,在配料时若乙二醇和对苯二甲酸按物质的量101∶100配比,求合成的高聚物的平均相对分子质量最高能达到多少?
答案
(2)在高温高真空的条件下,蒸发出沸点较低的乙二醇,使平衡向右移动,这样可提高涤纶树脂的产率。
(3)涤纶树脂的平均相对分子质量为:192×100="19" 200.
(1)由题中合成路线可推得:
(2)当对苯二甲酸乙二酯发生缩聚反应时,除生成涤纶树脂外,还生成乙二醇,在减压条件下将乙二醇蒸发出来,根据平衡移动原理,更有利于涤纶树脂的生成。
(3)按涤纶树脂的组成,每n个对苯二甲酸甲酯分子需2n个乙二醇分子才能完全发生酯交换反应,而最后发生缩聚反应时,又生成了几个乙二醇分子,两种物质在涤纶树脂分子中的物质的量之比为1∶1,聚合度n=100,平均相对分子质量=链节的式量×n.