Question

已知苯的同系物可被酸性KMnO₄氧化，如：

又知涤纶树脂的结构简式为：?。工业上因苯二甲酸不易提纯，故用较易提纯的对苯二甲酸二甲酯和乙二醇为主要原料，按下列工艺流程合成涤纶树脂：

试回答下列问题：

(1)用化学方程式表示上述工艺流程中各步转化过程。

(2)在合成涤纶树脂时，在缩聚的最后阶段要高温高真空，蒸出一种沸点较低的单体，请说明理由。

(3)现代工业以对苯二甲酸和乙二醇为单体合成涤纶树脂，在配料时若乙二醇和对苯二甲酸按物质的量101∶100配比，求合成的高聚物的平均相对分子质量最高能达到多少？

Answer 1

(2)在高温高真空的条件下，蒸发出沸点较低的乙二醇，使平衡向右移动，这样可提高涤纶树脂的产率。

(3)涤纶树脂的平均相对分子质量为：192×100=19 200．

解析:

(1)由题中合成路线可推得：

(2)当对苯二甲酸乙二酯发生缩聚反应时，除生成涤纶树脂外，还生成乙二醇，在减压条件下将乙二醇蒸发出来，根据平衡移动原理，更有利于涤纶树脂的生成。

(3)按涤纶树脂的组成，每n个对苯二甲酸甲酯分子需2n个乙二醇分子才能完全发生酯交换反应，而最后发生缩聚反应时，又生成了几个乙二醇分子，两种物质在涤纶树脂分子中的物质的量之比为1∶1，聚合度n=100，平均相对分子质量=链节的式量×n．