聚乙二醇硼酸酯的合成

1学生毕业论文课题名称聚乙二醇硼酸酯的合成姓名李腊学号1008102-20院系化学与环境工程学院专业化学工程与工艺指导教师周攀登讲师2014年6月02日※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2014届学生毕业设计(论文)材料（四）2湖南城市学院本科毕业设计（论文）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本科毕业设计（论文）作者签名：二○一四年六月二日3目录1.绪论.............................................................................................................................................41.1有机硼酸酯的介绍...........................................................................................................41.2有机硼酸酯的合成方法...................................................................................................51.3铝电解电容器....................................................................................................................61.3.1节能灯专用中高压铝电解电容器[4].....................................................................61.3.2高压铝电解电容器的工作电解液........................................................................71.3.3高压铝电解电容器工作电解液的研究进展........................................................81.3.4工作电解液耐高压添加剂的研究进展................................................................81.4有机含硼化合物在导电介质中的应用研究进展............................................................91.5研究目的、主要工作及意义.........................................................................................111.5.1研究目的.............................................................................................................111.5.2主要工作.............................................................................................................111.5.3研究意义.............................................................................................................112.聚乙二醇硼酸酯的合成...........................................................................................................132.1引言.................................................................................................................................132.2实验部分.........................................................................................................................132.2.1实验原料与器材.................................................................................................132.2.2合成原料的选择与合成条件筛选......................................................................142.2.3聚合反应装置.....................................................................................................152.2.4操作方法.............................................................................................................153.结果与讨论...............................................................................................................................163.1聚乙二醇硼酸酯的合成工艺.........................................................................................163.1.1正交实验结果.....................................................................................................163.2产物红外光谱分析.........................................................................................................214结论............................................................................................................................................21参考文献.........................................................................................................................................214聚乙二醇硼酸酯的合成李腊(湖南城市学院化学工程与工艺专业2014届学生）摘要：本文采用正交实验和单因素实验方法探讨了硼酸聚酯的最优合成工艺;以最优的工艺条件合成了聚乙二醇硼酸酯。用红外光谱测试并分析了聚乙二醇硼酸酯的结构。聚乙二醇硼酸酯的最佳反应条件为：反应温度150℃，共沸剂（苯）的用量等于物料产物水的体积的1.5倍，反应时间50min，反应物摩尔比（PEG:硼酸）3.1:1，硼酸酯化率可达到73.8%关键词:铝电解电容器;硼酸聚酯;工作电解液。Thesynthesisofpolyethyleneglycol(peg)boricacidesterLiLa(2014YearStudentofChemicalEngineeringandTechnologyMajor,HunanCityUniversity)Abstract：Inthispaper,orthogonalandsinglefactorexperimentalstudieswasemployedintheoptimalsynthesisofboricacidpolyester;Theoptimalprocessconditionsofsynthesisofboronicester.Analysisofthestructureofpolyethyleneglycolborateandinfraredspectroscopy.Theoptimumreactionconditionsofpolyethyleneglycolboratewere:reactiontemperatureis150℃,azeotropicagent(benzene)1.5timestheamountequaltothematerialproductwatervolume,reactiontimeis50min,themolarratioofreactants(PEG:boricacid)is3.1:1,Boricacidesterificationratecanreach73.8%.Keywords:aluminumelectrolyticcapacitor;boronicpolyester;workingelectrolyte.1.绪论1.1有机硼酸酯的介绍自从1846年Ebelman和Bouquet[1]合成了硼酸三甲酯、乙酯、戊酯等有机硼酸酯以来，有机硼化合物的研究己有一百多年的历史了。随着近代工业发展的需要，以及尖端科学技术的特殊要求，有机硼化合物化学得到了迅速的发展，各种结构5的硼酸酯不断地被合成出来，并被广范地应用到工业生产的各个领域。有机硼高分子化合物是高分子化学中的一个新的领域，由于硼化合物的特殊性能，近年来，随着工业技术的飞速发展，有机含硼高分子化合物的合成与应用方面的研究领域不断地被拓宽，有机硼高分子在导电介质中的应用价值也逐渐为人们所发现，在电化学电容器中的应用得到了令人满意的结果。有机硼酸酯化合物是一类以硼酸为母体，形成B-O键的硼酸酯类的化合物，即B(OR)3，其中，R一可以为烷基，醚醇残基等。1.2有机硼酸酯的合成方法硼是一种无毒、无公害的非金属元素，具有优的耐热、阻燃、耐磨以及质轻等无与伦比的特性。硼原子[2]的电子层结构是1S22S22P1，其中2S电子容易被激发到2P轨道上成激发态，形成三个未成对电子，即在价电子层中能提供成键的电子是2S12Ps12Py1，因此硼原子往往以SP2杂化轨道的形式形成平面六隅体电子结构的三价化合物。由于硼原子形成平面六隅体电子结构的三价化合物后还有一个P轨道是空的，所以它具有显著的缺电子性，可以与电子给予体(如O,N等)的孤电子对形成典型的共价配位键，硼原子的杂化轨道改变，由SP2到SP3，形成八隅体的稳定电子结构。硼在形成化合物时的成键特征可归纳为三点:共价性、缺电子性和多面体性。基于硼的这种亲电子性，它能形成许多含有B-O键的化合物，包括B-O键同有机基团连接的范围极广的有机硼化合物，这也是硼在形成化合物时