Синтез акрилоилмочевины из ацетилмочевины и формальдегида

Мономеры–(от греческого "monos"- один и "meros"-часть)–низко-молекулярные соединения, молекулы которых способны реагировать между собой или с молекулами других соединений с образованием макромолекул. Мономерами в широком смысле являются соединения, содержащие кратные связи: олефины, диены, ацетилены, производные ненасыщенных карбоновых кислот, циклические соединения–оксиды олефинов, лактамы, лактоны, а также соединения с функциональными группами–дикарбоновые кислоты, аминокислоты, гликоли, диамины, фенолы и другие [1;4].

При этом получение мономеров достигается в процессе полимеризации. У данных веществ есть классификация. Согласно классификации, все мономеры различаются между собой по своей функциональности.

Однако, с другой стороны, мономеры все же могут использоваться во всех разбавителях и модификации в различных реакционных смесях.

Удивительно, но некоторые вещества можно получить только в определённых лабораторных условиях. Это обусловлено тем, что химики знают, как правильно ускорять некоторые процессы, и какое количество вещества для этого потребуется. Поэтому такие элементы, как органические мономеры, нуждаются в контроле над протеканием всей химической реакции, чтобы впоследствии образовались нужные компоненты.

В настоящее время органические соединения с винильной группой широко используются в различных областях народного хозяйства, химической промышленности, в частности в производстве полимерных веществ и сополимеров, в производстве красителей, а также в фармацевтике в качестве основного сырья.

Ускорение научно-технического развития определяется не только ростом промышленности, но и увеличением продолжительности и качества полимерных материалов и их изделий. Очень важно искать новые возможности для синтеза мономеров для полимерных веществ [2;3].

В этом научном исследовании был исследован метод получения акрилоилмочевины из ацетилмочевины и формальдегида. Преимущество этого метода состоит в том, что процесс не требует высокой температуры и давления и не используются особо опасные вещества для здоровья человека. Уровень производства и продуктивность продукта относительно высокие.

Реакцию исследовали при действии щелочи в различных мольных соотношениях ацетилмочевины и формальдегида в интервале температур 40-90°С. Полученные результаты показаны в таблице 1 и на рисунке 1.

Таблица 1.

Влияние мольного соотношения продуктов и длительности процесса на выход акрилоилмочевины

Рисунок 1. Влияние времени на выход продукта

Как видно из результатов исследования (табл. 1 и рис.1), с увеличением времени реакции до 12 часов возрастает выход акрилоилмочевины, потом выход её не меняется.

В последующем исследовании для реакции были выбраны различные концентрации формальдегида, и было исследовано влияние их концентрации на реакцию. В этом случае исследовано влияние концентрированных растворов 10%, 20%, 30% и 37% формальдегида. Эксперименты проводились в соотношении ацетилмочевина : формальдегид = 1:2. Полученные результаты показаны в таблице 2 и на рисунке 2 ниже.

Таблица 2.

Влияние концентрации формальдегида на реакцию

Рисунок 2. Влияние концентрации формальдегида на выход продукта

Результаты показывают, что выход продукта был выше, когда соотношение ацетилмочевина:формальдегид составляло 1:2, и реакция продолжалась в течение 12 часов, а концентрация формальдегида была высокой.