自由基引发剂--偶氮二异丁腈的制备方法、反应机理及常见反应

偶氮二异丁腈作用原理偶氮二异丁腈作用原理一、引言偶氮二异丁腈（简称ABN），也被称为2,2'-偶氮二异丁腈，是一种有机化合物，常用于引发剂和聚合反应的催化剂。

由于其独特的化学性质，偶氮二异丁腈在许多化学反应中发挥着重要的作用。

了解偶氮二异丁腈的作用原理，特别是其化学反应机理、在聚合物合成中的应用以及使用注意事项，对于化学研究和工业生产都具有重要意义。

二、化学反应机理偶氮二异丁腈的化学反应机理主要涉及电子转移和自由基反应。

当偶氮二异丁腈受到热能或光能激发时，分子中的氮-氮键会发生断裂，产生两个异丁腈自由基。

这个过程通常伴随着能量的吸收或释放，是化学反应中的关键步骤。

产生的自由基具有很高的活性，可以进一步与其他分子反应，引发一系列的链式反应。

这种链式反应在聚合反应中尤为重要，能够迅速将小分子单体转化为高分子聚合物。

三、在聚合物合成中的应用偶氮二异丁腈因其高效的引发能力和稳定的化学性质，被广泛应用于聚合物合成中。

它主要用于合成不饱和聚酯、聚氨酯、环氧树脂等高分子材料。

在这些聚合反应中，偶氮二异丁腈作为引发剂或催化剂，可以大大提高聚合速度和产物的分子量。

同时，它对聚合物的结构、性能和加工性能也有重要影响。

通过选择合适的偶氮二异丁腈合成条件，可以实现对聚合物性能的精细调控，满足各种不同的应用需求。

四、注意事项虽然偶氮二异丁腈在化学研究和工业生产中具有广泛的应用，但其在使用过程中也存在一定的安全风险。

首先，由于偶氮二异丁腈具有强烈的刺激性气味，长期接触可能对呼吸系统和皮肤造成危害。

因此，在使用过程中应佩戴合适的个人防护装备，如化学防护眼镜、实验服和化学防护手套等。

其次，偶氮二异丁腈与某些物质混合可能发生剧烈的化学反应甚至爆炸，因此应避免与氧化剂、还原剂等危险物质接触。

此外，储存和操作偶氮二异丁腈时应在良好通风的条件下进行，以降低空气中可能存在的有害气体浓度。

为了确保安全有效地使用偶氮二异丁腈，除了遵循基本的实验室安全规定外，还应特别注意以下几点：储存：偶氮二异丁腈应存放在干燥、阴凉、通风良好的地方，远离火源和热源。

实验---偶氮二异丁腈分解速率的测定学校名称：江阴职业技术学院院系名称：化学纺织工程系时间：2017年1月10日1.实验目的1.掌握测定偶氮二异丁腈分解速率的测定的基本原理和方法。

2.了解有关引发剂方面的一些基本知识。

2.实验原理引发剂是一种能在热、光、辐射等作用下分解产生初级自由基，并能引发单体聚合的物质，它在自由基聚合反应中占有十分重要的地位。

引发剂的种类和用量对聚合反应速率以及聚合物的分子量关系极大。

在一定温度下，对某一单体来说，其聚合速率在很大程度上取决于引发剂的分解速率。

因此研究和测定引发剂的分解速率对聚合反应的控制具有实际生产意义。

引发剂的品种繁多，性质各异，但按其化学组成来分，大致可分为过氧化物和偶氮化物两大类。

如按自由基的产生方式来分，又可分为热引发（包括光、热辐射）体系和氧化还原体系，在偶氮化合物中，偶氮二异丁腈是最常见的引发剂之一。

偶氮二异丁腈分解均匀，只形成一种自由基，不发生诱导分解之类的副反应，比较稳定，可以纯粹状态安全储存等优点。

因此动力学研究和工业生产都广泛采用，缺点是，具有一定的毒性，分解效率低，属于低活性引发剂。

引发剂在加热下分解，产生初级自由基，由于化合物分子中各原子间的键能大小是有差别的，故均裂反应往往发生在键能最小的地方，偶氮二异丁腈各原子间的键能（千卡/克分子）如下：在各类键中，C-N 键的键能最小，均裂就在此处发生，产生了异丁腈自由基，并放出氮气。

N CC NCH 3C NC CNCH 3CH 3H H H大多数引发剂的分解反应一般属于一级反应，上式也是如此，其分解速率与引发剂浓度的一次方成正比，即：][][I K dt I d d =式中：K d －引发剂分解速率常数，单位可以是秒-1·分-1·小时-1 [I]－引发剂浓度t －时间 将上式积分得：t K I I Ind =0][][ 或t K d e I I =0][][ 式中：[I]0和[I]分别表示引发剂的起始（t ＝0）浓度和时间t 的浓度，单位为克分子/升。

偶氮二异丁腈的制备方法及其在染料合成中的应用摘要：随着时代的发展和人们对环境友好化的追求，偶氮二异丁腈作为一种重要的有机合成中间体，在染料合成领域的应用日益受到关注。

本论文旨在研究偶氮二异丁腈的制备方法，并探索其在染料合成中的应用潜力。

通过文献综述和实验研究，本文综合了传统方法和新型方法，提出了一种高效、环保的偶氮二异丁腈合成方法。

我们还详细讨论了偶氮二异丁腈在染料合成过程中的应用及其所能带来的潜在优势。

研究结果显示，这种新型合成方法不仅能够提高偶氮二异丁腈的产率和纯度，而且能够降低废物产生的量，具有良好的应用前景和环境效益。

关键词：偶氮二异丁腈；制备方法；染料合成引言随着社会的发展和人们对环境保护的关注增加，寻求替代传统有机合成方法的环境友好方法成为研究的重点。

偶氮化合物作为一类重要的有机合成中间体，在染料合成中具有广泛应用的潜力。

本论文旨在探索制备偶氮二异丁腈的高效、环保的方法，并研究其在染料合成过程中的应用。

通过综合文献研究和实验验证，旨在提出一种能够提高产率和纯度、同时降低废物生成的新型合成方法，为染料合成领域的进一步发展贡献一份努力。

1.研究目标1.1研究偶氮二异丁腈制备方法本研究旨在探索偶氮二异丁腈的制备方法，以满足环境友好和高效合成的需求。

传统方法存在诸多问题，如废物产生量大、反应条件苛刻等。

因此，本文综合考虑了各种方法的优缺点，提出了一种新型合成路线。

该方法采用优化的催化剂和反应条件，通过将合成步骤中的关键中间体迭代转化来实现高选择性和收率。

同时，通过调整反应体系中的组分配比和添加辅助剂等手段，进一步提高了制备过程的效率和纯度。

实验证明该方法具有显著的经济实用性和环境友好性，为偶氮二异丁腈的制备提供了一种可持续发展的新途径。

1.2探索偶氮二异丁腈在染料合成中的应用潜力本研究旨在探索偶氮二异丁腈在染料合成中的应用潜力。

偶氮化合物作为染料合成的关键中间体，具有丰富的结构多样性和色谱活性，可以用于合成各类有机染料。

偶氮二异丁腈在自由基聚合反应中的用量百分比标题：偶氮二异丁腈在自由基聚合反应中的用量百分比探讨摘要：在自由基聚合反应中，偶氮二异丁腈（AIBN）是一种常用的引发剂，被广泛应用于合成高分子化合物和聚合物。

本文将深入探讨AIBN在自由基聚合反应中的用量百分比，并对其在反应过程中的影响进行综合评估。

文章将从用量百分比的基本概念入手，逐步深入讨论AIBN的适当用量、用量与反应效果的关系、用量与产物性质的关联等方面，以期为读者提供全面、深入的认识与理解。

一、AIBN的基本概念1.1 AIBN的化学结构与性质1.2 AIBN在自由基聚合反应中的作用机制二、适当用量的选择2.1 AIBN用量与反应速率的关系2.2 AIBN用量与转化率的影响2.3 AIBN用量对产物分子量的影响三、用量与反应效果的关系3.1 低用量下的聚合反应3.2 高用量下的聚合反应3.3 用量百分比与反应选择性的关联四、用量与产物性质的关联4.1 AIBN用量对聚合物结构的影响4.2 AIBN用量对聚合物物理性质的影响4.3 AIBN用量对聚合物化学性质的影响五、个人观点与理解5.1 对AIBN的用量百分比的选择的思考5.2 对AIBN与聚合反应中其他因素的协同作用的认识与思考六、总结与回顾6.1 用量百分比的选择原则与方法6.2 AIBN在自由基聚合反应中的综合评估6.3 对未来研究的展望在本文中，将以用量百分比作为主要线索，全面评估AIBN在自由基聚合反应中的应用。

我们将从AIBN的基本概念入手，逐步深入探讨其适当用量选择的原则和方法，用量与反应效果的关系，以及用量与产物性质的关联。

我将分享我个人对AIBN用量百分比选择的思考，并对AIBN与聚合反应中其他因素的协同作用进行分析。

希望通过本文的阐述，读者能够全面、深刻且灵活地理解偶氮二异丁腈在自由基聚合反应中的用量百分比的重要性与影响。

本文的撰写参考了大量的研究成果和学术文献，旨在为读者提供一份有价值的文章，促进对该主题的深入研究与探讨。

高分子第三章习题参考答案思考题2、下列烯类单体适于何种机理聚合：自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚合？并说明理由。

CH2=CHCl，CH2=CCl2，CH2=CHCN，CH2=C（CN）2，CH2=CHCH3，CH2=C（CH3）2，CH2=CHC5H6，CF2=CF2，CH2=C（CN）COOCH3，CH2=C（CH3）－CH=CH2参考答案：CH2=CHCl：适于自由基聚合，Cl原子是吸电子基团，也有共轭效应，但较弱。

CH2=CCl2：适于自由基聚合，Cl原子是吸电子基团。

CH2=CHCN：适于自由基聚合和阴离子聚合，CN是强吸电子基团，并有共轭效应。

CH2=C（CN）2：适于自由基聚合和阴离子聚合，CN是强吸电子基团。

CH2=CHCH3：适于阳离子聚合，CH3是供电子基团，CH3是与双键有超共额轭效应。

CH2=C（CH3）2：适于阳离子聚合，CH3是供电子基团，CH3是与双键有超共轭效应。

CH2=CHC5H6和CH2=C（CH3）－CH=CH2：均可进行自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。

因为共轭体系π电子的容易极化和流动。

CF2=CF2：适于自由基聚合。

F原子体积小，结构对称。

CH2=C（CN）COOCH：适合阴离子和自由基聚合，两个吸电子基，并兼有共轭效应。

3、判别下列单体能否进行自由基聚合，并说明理由。

CH2=C（C5H6）2，ClCH=CHCl，CH2=C（CH3）C2H5，CH3CH=CHCH3，CH2=C（CH3）COOCH3，CH2=CHOCOCH3，CH3 CH=CHCOCH3参考答案：CH2=C（C5H6）2不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。

因为取带基空间阻碍大，形成高分子键时张力也大，故只能形成二聚体。

ClCH=CHCl不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。

因为单体结构对称，1，2-而取代基造成较大空间阻碍。

CH2=C（CH3）C2H5不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。

偶氮二异丁腈的化学式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述偶氮二异丁腈是一种重要的有机化合物，其化学式为（CH3）2C（CN）N=N（CN）C（CH3）2。

它是一种蓝色的结晶固体，常用作染料和荧光染料的原料，也被广泛用于有机合成和材料科学领域。

偶氮二异丁腈具有较高的化学稳定性和热稳定性，能够在不同温度和条件下稳定存在。

它的合成和性质对于理解其应用和开发新的研究领域具有重要意义。

本文将首先介绍偶氮二异丁腈的合成方法，包括传统的化学合成方法和近年来的新技术。

随后，我们将详细探讨偶氮二异丁腈的化学性质，包括其结构、热稳定性、光学性质和化学反应等方面。

同时，本文还将涉及偶氮二异丁腈的应用领域，如染料、荧光材料和生物医药领域等。

最后，我们将总结文章的主要内容，并展望未来偶氮二异丁腈的研究方向和潜在应用领域。

通过深入研究偶氮二异丁腈的合成、性质和应用，我们可以更好地了解该化合物的特性和潜力，为进一步的科学研究和工业应用提供有益的参考。

本文旨在系统地介绍偶氮二异丁腈的化学式及相关内容，为读者提供全面而深入的了解。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几个方面：1. 介绍文章的组织结构：文章按照引言、正文和结论三个部分组织。

引言部分主要对文章的背景和目的进行概述；正文部分在背景介绍的基础上，详细介绍偶氮二异丁腈的合成方法、性质和应用领域；结论部分对整篇文章进行总结，并对未来的研究方向进行展望。

2. 引言与正文的联系：引言部分作为正文的导入部分，提供了读者对偶氮二异丁腈的基本认识和兴趣。

在正文部分，作者会详细介绍偶氮二异丁腈的合成方法、性质和应用领域，使读者更全面地了解该物质。

正文部分与引言紧密联系，为读者提供了更深入的了解。

3. 结论的重要性：结论部分对整篇文章进行总结，并强调研究的重要性和实际应用的前景。

同时，作者还可以指出当前研究的不足之处，并对未来的研究方向进行展望，以鼓励更多的科研人员在该领域投入努力。

偶氮二异丁腈的精制一、目的要求1、了解偶氮二异丁腈的基本性质和保存方法；2、掌握偶氮二异丁腈的精制方法。

二、基本原理偶氮二异丁腈（AIBN）是一种广泛应用的引发剂，为白色结晶，熔点102－104℃，有毒！溶于乙醇、乙醚、甲苯和苯胺等，易燃。

偶氮二异丁基是一种有机化合物，可采用常规的重结晶方法进行精制。

三、主要试剂与仪器1、主要试剂名称试剂规格引发剂偶氮二异丁腈AR溶剂乙醇AR2、主要仪器500ml锥形瓶，恒温水浴，0－100℃温度计，布氏漏斗。

四、实验步骤1、在500ml锥形瓶中加入200ml 95%的乙醇，然后在80℃水浴中加热至乙醇将近沸腾。

迅速加入20克偶氮二异丁腈，摇荡使其溶解；2、溶液趁热抽滤，滤液冷却后，即产生白色晶体。

若冷却至室温仍无结晶产生，可将锥形瓶置于冰水中冷却片刻，即会产生结晶；3、结晶出现后静置30min,用布氏漏斗抽滤。

滤饼摊开于表面皿中，自然干燥至少24h，然后置于真空干燥箱中干燥24ｈ。

称量，计算产率；4、精制后的偶氮二异丁腈置于棕色瓶中低温保存备用。

甲基丙烯酸甲酯的本体聚合及成型一、目的要求１、了解本体聚合的原理；２、熟悉型材有机玻璃的制备方法。

二、基本原理聚甲基丙烯酸甲酯具有优良的光学性能、密度小、机械性能好、耐侯性好。

在航空、光学仪器、电学工业、日用品等方面又有广泛的用途。

为保证光学性能，聚甲基丙烯酸甲酯多采用本体聚合方法合成。

甲基丙烯酸甲酯的本体聚合是按自由基聚合反应历程进行的，其活性中心为自由基。

反应包括链引发、链增长和链终止，当体系中含有链转移剂时，还可发生链转移反应。

本体聚合是不加其他介质，只有单体本身在引发剂或催化剂、热、光作用下进行的聚合，有成块状聚合。

本体聚合具有合成工序简单，可直接形成制品且产物纯度高的优点。

本体聚合的不足是随聚合的进行，转化率提高，体系粘度增大，聚合热难以放出，同时长链自由基末端被包裹，扩散困难，自由基双基终止速率大大降低，致使聚合速率急速增大而出现自动加速现象，短时间内产生更多的热量，从而引起相对分子质量分布不均，影响产品性能，更为严重的则引起爆聚。

六、偶氮二异丁腈分解速率的测定1、实验目的1．掌握测定偶氮二异丁腈分解速率的测定的基本原理和方法2．了解有关引发剂方面的一些基本知识2、实验原理引发剂是一种能在热、光、辐射等作用下分解产生初级自由基，并能引发单体聚合的物质，它在自由基聚合反应中占有十分重要的地位。

引发剂的种类和用量对聚合反应速率以及聚合物的分子量关系极大。

在一定温度下，对某一单体来说，其聚合速率在很大程度上取决于引发剂的分解速率。

因此研究和测定引发剂的分解速率对聚合反应的控制具有实际生产意义。

引发剂的品种繁多，性质各异，但按其化学组成来分，大致可分为过氧化物和偶氮化物两大类。

如按自由基的产生方式来分，又可分为热引发（包括光、热辐射）体系和氧化还原体系，在偶氮化合物中，偶氮二异丁腈是最常见的引发剂之一。

偶氮二异丁腈分解均匀，只形成一种自由基，不发生诱导分解之类的副反应，比较稳定，可以纯粹状态安全储存等优点。

因此动力学研究和工业生产都广泛采用，缺点是，具有一定的毒性，分解效率低，属于低活性引发剂。

引发剂在加热下分解，产生初级自由基，由于化合物分子中各原子间的键能大小是有差别的，故均裂反应往往发生在键能最小的地方，偶氮二异丁腈各原子间的键能（千卡/克分子）如下：在各类键中，C-N键的键能最小，均裂就在此处发生，产生了异丁腈自由基，并放出氮气。

大多数引发剂的分解反应一般属于一级反应，上式也是如此，其分解速率与引发剂浓度的一次方成正比，即：式中：K d－引发剂分解速率常数，单位可以是秒-1·分-1·小时-1[I]－引发剂浓度t－时间将上式积分得：或式中：[I]0和[I]分别表示引发剂的起始（t＝0）浓度和时间t的浓度，单位为克分子/升。

由方程式1可以看出，1摩尔偶氮二异丁腈分解，可以放出1摩尔氮气，而氮气的体积在温度恒定时与引发剂浓度之间有着正比关系。

假定分解反应在80o C分解完全，全部产生的氮气体积V∞与偶氮二异丁腈的起始浓度[I]0成正比，那么（V∞- V t）则与t时的浓度[I]成正比（V t为t时刻已放出的氮气的体积），代入（2）式：或这是一个直线方程，以对t作图，直线的斜率是K t/2.303，本实验就是在80o C的恒温下，在甲苯中偶氮二异丁腈分解，不断测定t时刻系统中放出的氮气体积V t，通过作图而求出分解速率常数K d。

《偶氮二异丁腈引发氯乙烯聚合的基元反应探究》近年来，偶氮二异丁腈引发氯乙烯聚合的基元反应备受关注。

本文将从简单介绍偶氮二异丁腈引发氯乙烯聚合的基元反应的基本概念开始，逐步深入探讨相关原理和应用，以便更全面地理解这一研究领域。

### 1. 偶氮二异丁腈引发氯乙烯聚合的基本概念偶氮二异丁腈是一种常用的自由基引发剂，它能够引发氯乙烯等乙烯类单体的聚合反应。

基元反应是一种自由基反应，其过程包括引发、传递和终止三个阶段。

在偶氮二异丁腈引发氯乙烯聚合的基元反应中，偶氮二异丁腈分解产生的自由基与氯乙烯发生加成反应，形成聚合链，从而实现聚合反应的启动。

### 2. 基元反应的深入探讨在基元反应中，偶氮二异丁腈分解生成的自由基受到温度、溶剂和反应物质的影响，从而影响聚合反应的速率和产物的结构。

研究人员还发现，引发剂的选择和反应条件的控制对于基元反应的进行具有重要意义。

在实际研究中，需要深入探讨引发剂类型、反应条件和产物结构之间的关系，以便更好地控制基元反应的进行。

### 3. 偶氮二异丁腈引发氯乙烯聚合的应用前景基元反应在聚合反应中具有重要意义，而偶氮二异丁腈引发氯乙烯聚合作为基元反应的一种典型案例，具有广泛的应用前景。

通过对基元反应机理和条件的深入研究，可以实现对聚合反应的精准控制，从而制备特定结构和性能的聚合物材料。

偶氮二异丁腈引发氯乙烯聚合还可以应用于聚合物功能材料、医药和材料科学等领域，拓展其应用前景。

### 4. 个人观点和总结从以上内容可以看出，偶氮二异丁腈引发氯乙烯聚合的基元反应是一个复杂而又具有重要意义的研究领域。

通过深入探讨基元反应的原理和应用，可以更好地理解这一领域，并实现对聚合反应的精准控制。

我个人认为，随着材料科学和医药领域的不断发展，基于偶氮二异丁腈引发的聚合反应将会有更广泛的应用前景。

在撰写本文的过程中，我逐渐深入了解了偶氮二异丁腈引发氯乙烯聚合的基元反应，并对其在材料科学和医药领域的潜在应用产生了浓厚的兴趣。

偶氮引发剂说明材料目前世界上作为材料使用的大量高分子化合物，是以煤、石油、天然气等为起始原料制得低分子有机化合物，再经聚合反应而制成的。

这些低分子化合物称为“单体”，由它们经聚合反应而生成的高分子化合物统称聚合物。

在单体聚合成聚合物的过程中，有一种很关键的原料，对聚合的速度、程度和聚合物的结构、性质起关键作用，那就是聚合引发剂。

山东海明化工有限公司是全国最大的偶氮系列引发剂研产商，产品涵盖偶氮系列所有的产品，拥有自己的完整的研发体系，并成功研发出偶氮二异丁腈的换代产品---偶氮二异丁酸二甲酯V601，深受广大用户的好评。

山东润兴新材料有限公司全权代理海明化工产品的销售业务。

常用的聚合引发剂包括氧化还原引发剂、过氧化物引发剂和偶氮引发剂。

目前市面上偶氮引发剂的代表产品主要有偶氮二异丁腈，因聚合温度不同，还有少量的偶氮二异戊腈和偶氮二异庚腈作为补充。

主要应用于乙烯类单体的均聚、共聚，如聚醋酸乙酯、聚乙烯醇、聚合物多元醇、ABS树脂、有机玻璃等。

这几种引发剂通常和单体、有机溶剂一起在一定的温度下进行条件聚合反应，是油溶性引发剂，适用于有机溶剂体系。

近年来随着工艺水平的提高、环保要求的加大以及市场对于产品的功能细分化的要求，以偶氮二异丁腈作为原料的下游衍生品和以水作为溶剂体系的聚合工艺相继开发，用水作载体来使用的引发剂也层出不穷，主要代表产品有偶氮二异丁酸二甲酯（V601）、偶氮二异丁脒盐酸盐（V50）等。

大致来看，市面在售的偶氮引发剂主要由以下十种：氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺、偶氮二环己基甲腈、偶氮二氰基戊酸、偶氮二甲酰胺（发泡剂），广泛应用于纺织、造纸、油墨、涂料、树脂、塑料、油漆、发泡材料等。

下面就这些偶氮引发剂相关参数和应用范围做一个简单归纳。

一、偶氮二异丁腈别名：AIBN ，VAZO64，V60结构式：分子式： C 8H 12N 4CH 3C CH 3N N C CH 3CN CH 3CN分子量： 164.21CAS号： 78-67-1EC No.： 201-132-3外观：白色结晶含量（HPLC）： 99%以上特性：油溶性引发剂熔点： 100-103℃活化能： 129KJ/mol溶解性：溶于甲醇、甲苯等有机溶剂，不溶于水10小时半衰期温度：65℃（在甲苯中）包装运输： 20公斤/纸板桶（纸箱），可根据客户需要危险类别：4.1类 UN编码：3234 包装类别：II储存条件：避光保存，温度低于25℃用途：主要用作氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯腈等单体聚合引发剂，也可用作聚氯乙烯、聚烯烃、聚氨脂、聚乙烯醇、丙烯腈与丁二烯共聚物、氯乙烯共聚物、丙烯腈与丁二烯和苯乙烯共聚物、聚异氰酸酯、聚醋酸乙烯酯、聚酰胺和聚酯等的发泡剂。