МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Исследование механизма химических реакций

Для получения информации о возможных путях протекания Процесса, а также о промежуточных веществах, необходимо знать, Какие вещества и в каких соотношениях образовались в результате реакций [17]. В этом отношении ИК-спектроскопия дополняет другие методы исследования. Целесообразно предварительно разделить об­разовавшуюся в ходе реакции смесь на отдельные фракции путем со­вместного использования препаративного хроматографа и спектро­метра. Например, таким методом исследована с помощью ИК - спектроскопии с Фурье-преобразованием кинетика реакции образова­ния нитрозоаминов из диэтаноламина [18]. Реакцию контролируют по возрастанию поглощения NO-групп образующегося нитрозоамина (1460 см"1) или по снижению линии поглощения N02-rpyim (1628 см"1) и характеристических полос диэтаноламина (2970 и 1150 см"1); одно­временно наблюдается увеличение высоты пика при 1380 см"1, связан­ное с образованием неорганических нитратов (в данном случае HN03). После усреднения полученных значений определяется сум­марный порядок реакции, порядки реакции по ДЭА и NO2 с примене­нием метода начальных скоростей реакций. При этом поддерживают постоянную концентрацию одного из реагентов, а концентрацию дру­гого (R) варьируют в молярном соотношении. Порядок реакции г на­ходят из соотношения

In V = In (A[R] / At)0 = r ln[R]0 + Const, Где V - начальная скорость реакции.

Предложена [19] приставка к ИК-спектрометру, предназна­ченная для мониторинга хода химических реакций, проводимых в специальном реакторе, снабженном зеркальной стенкой. Система включает погружной зонд, связанный со спектрометром волоконно - оптическим световодом, по которому в реактор поступает излучение от источника и отводится аналитическое излучение к детектору.

Благодаря современным достижениям в области волоконной оптики появилась возможность непрерывного контроля кинетики хи­мических реакций в условиях производственных реакторов. Особенно полезно для этих целей использовать ИКС с Фурье-преобразованием с измерением полного отражения и передачей информации о ходе реак­ции в спектрометр от погружного волоконно-оптического зонда [20], Например, такая система может применяться для контроля работы экструдера при температурах до 300 °С и давлении до 700 бар [21]. Возможно использование этого метода для изучения in situ твердо­фазных органических реакций, например исследования диффузии ди­хлорэтана в шариках из аминометилполистирола, реакции бензоили - рования этого полимера и др. [22].

Изучение межмолекулярных взаимодействий и процессов комплексообразования проводится аналогично описанному выше ис­следованию кинетики химических реакций, а также изучению ком­плексообразования методом УФ-спектроскопии. Особенно часто ме­тод используется для исследования образования водородных связей в полимерах, например в полиуретанах [23, 24].