从AMPS到PAMPS,究竟发生了怎样的化学变化?
不妨把AMPS比作一颗颗独立的“珍珠”,聚合反应就是串起它们的线——通过这一反应,AMPS的“双键”彼此连接,形成长长的分子链,摇身一变成为了PAMPS,并由此获得新本领:它含有大量的磺酸基,酸性特别强,还像海绵一样能够吸收化学反应中产生的水,用来加速一些有机化学反应效果很好,也因此成为了一种新型的催化剂。
为什么需要新的催化剂?
原因是我们的生活中有很多很有用的化合物,比如缩醛、羧酸酯、吲哚衍生物等,在制作时都需要催化剂的帮忙,但传统催化剂问题不少:
缩醛:缩醛是由醛和醇在酸的催化下制成的。比如盐酸、硫酸、对甲苯磺酸等,这些催化剂有毒、腐蚀性强、易挥发、不可回收利用,使用后处理起来非常麻烦,还会产生大量废料,不太环保。
羧酸酯:羧酸酯是用羧酸和醇作为原料,加浓硫酸当“催化剂”来帮忙反应的。但浓硫酸的腐蚀性特别强,不仅会腐蚀生产设备,还会产生大量废酸,造成环境污染。
吲哚衍生物:吲哚与苯亚甲基苯乙酮发生Michael反应(迈克尔加成反应,是指亲电的共轭体系(电子受体)与亲核的负碳离子(电子给体)进行的共轭加成反应。生成β-吲哚酮是制备3-取代吲哚的重要方法。常有催化剂有质子酸、Lewis酸和固体酸等。所用催化剂一般都是价格昂贵、环境不友好,操作复杂。
简单来说,传统催化剂要么伤设备、污染环境,要么成本高、处理费劲,不太符合现在绿色环保的需求。如果用PAMPS来催化上面这些化合物的制备,优势也很明显:
1、用量更少,效果更好:用很少的量就能达到比传统催化剂更好的催化效果。
2、好处理、能循环:反应完之后,很容易和反应物分开,回收之后还能再利用,循环利用率高。
3、环保友好:PAMPS绿色环保,不会像传统催化剂那样产生大量污染,符合材料化学环保、高效、可持续的发展方向。
总的来说,作为新型催化剂,PAMPS既提升了反应效率,又兼顾了环保和资源循环,发展潜力巨大,是很有前景的新材料。
