2.4. Определение термической устойчивости изоборнилтрифторацетата

В работе белорусских химиков [23] упоминается о том, что при нагревании изоборнилтрифторацетат претерпевает распад. В результате деструкции изоборнилового эфира был получен камфен. Для подтверждения этого высказывания при выполнении дипломной работы изоборнилтрифторацетат исследовали на термическую устойчивость.

Для определения термической устойчивости изоборнилтрифторацетат нагревали при температуре масляной бани 100ºC, 150ºC и 180ºC в атмосфере аргона в течение 90 минут. Контроль процесса вели путем отбора проб каждые 30 минут и анализа реакционной смеси методом ГЖХ.

Рис. 2.17. Хроматограмма реакционной смеси, полученной взаимодействием α-пинена с трифторуксусной кислотой при мольном соотношении 1:1.

Рис. 2.18. Хроматограмма реакционной смеси, полученной взаимодействием α-пинена с трифторуксусной кислотой при мольном соотношении 5:1.

По данным ГЖХ анализа, представленным на рис. 2.24.-2.26., можно сделать заключение о том, что нагревание эфира при 100ºC практически не привел к его распаду. Концентрация изоборнилтрифторацетата изменилась от 82,1% до 78%. Об этом также свидетельствует и то, что изоборнилтрифторацетат при нагревании сохраняет бесцветность.

Данные ГЖХ анализа (рис. 2.27.-2.29.) проб, отобранных при нагревании изоборнилтрифторацета при 150ºC, указывают на заметный распад эфира. Содержание изоборнилтрифторацетата в смеси снижается от 82,1% до 67,9%. При нагревании наблюдали также изменение окраски изоборнилового эфира от бесцветного до золотисто-коричневого цвета.

Наиболее существенный распад изоборнилтрифторацетата происходит в результате его нагревания при 180ºC. Концентрация эфира в реакционной массе снижается от 82,1% до 22,2%. Окраска эфира изменилась от бесцветного до темно-коричневого цвета. Данные ГЖХ анализа представлены на рис. 2.30.-2.32. Из них следует, что изоборнилтрифторацетат распадается главным образом с образованием камфена, который идентифицировали методом подсадки заведомого камфена.

Хроматограмма изоборнилтрифторацетата до нагревания изображена на рис. 2.23.

Исходя из полученных результатов по термической устойчивости следует, что при производстве изоборнилтрифторацетата в промышленных масштабах, необходимо учитывать то, что выделение целевого продукта из реакционной смеси нужно осуществлять под давлением, не превышающем 10 мм рт. ст. Это необходимо для того, чтобы одновременно с выделением изоборнилового эфира не протекал его распад.

Рис. 2.23. Хроматограмма изоборнилтрифторацетата до нагревания

Рис. 2.24. Хроматограмма распада изоборнилтрифторацетата при 100ºC через 30 минут после нагревания.

Рис. 2.25. Хроматограмма распада изоборнилтрифторацетата при 100ºC через 60 минут после нагревания.

Рис. 2.26. Хроматограмма распада изоборнилтрифторацетата при 100ºC через 90 минут после нагревания.

Рис. 2.27. Хроматограмма распада изоборнилтрифторацетата при 150ºC через 30 минут после нагревания.

Рис. 2.28. Хроматограмма распада изоборнилтрифторацетата при 150ºC через 60 минут после нагревания.

Рис. 2.29. Хроматограмма распада изоборнилтрифторацетата при 150ºC через 90 минут после нагревания.

Рис. 2.30. Хроматограмма распада изоборнилтрифторацетата при 180ºC через 30 минут после нагревания.

Рис. 2.31. Хроматограмма распада изоборнилтрифторацетата при 180ºC через 60 минут после нагревания.

Рис. 2.32. Хроматограмма распада изоборнилтрифторацетата при 180ºC через 90 минут после нагревания.

Рис. 2.33. Хроматограмма α-пинена

Рис. 2.34. Хроматограмма камфена.