Альфа-метилстирол

a-Метилстирол (изопренилбензол), С6Н5С(СН3)=СН2 – подвижная бесцветная жидкость с резким спецефическим запахом; т.кип. 165,38оС, т. пл. -23,14оС, d20 0,9106 г/см3, nD 1,5386, уд. теплоемкость 0,49 кал/(г . оС), теплота испарения 96,66 ккал/моль, теплота полимеризации 8,4 ккал/моль, энтропия полимеризации -26 кал/(моль. оС), критическое давление 43,2 кгс/см2 , критическая температура 384оС, критическая плотность 0,307 г/см3. Растворимость a-метилстирола в воде 0,01% по обьему, воды в a-метилстироле – 0,056%, смешивается в любых соотношениях с ацетоном , СCl4, бензолом, н-гептаном, и этанолом. Поверхностное натяжение при 25оС 32,8 дин/см; динамическая вязкость при 20оС 0,940 мн . сек/м2; температура вспышки 58оС. По физиологическому действию близок к стиролу; ПДК 5мг/м3.

Углеродный скелет молекулы a-метилстирола лежит в плоскости бензольного кольца

Устойчивость повышается за счет энергии сопряжения бензольного кольца и двойной связи. Для a-метилстирола можно записать три резонансные структуры

Видно, что бензольное кольцо здесь имеет повышенную электронную плотность по сравнению с незамещенным бензолом. Соответственно винильный фрагмент молекулы a-метилстирола обеднен электронной платностью по сравнению с обычной двойной связью. Эффект делокализации делает p-электроны двойной связи менее доступными для электрофилов. Напротив p-орбиталь бензола становится более доступной для электрофилов. Можно прогнозировать снижение реакционной способности в реакциях типа АЕ по двойной связи и увеличение реакционной способности в реакциях SE бензольного кольца.

В общих чертах химия a-метилстирола, связана с распределением p-электронной плотности. Метильная группа в сколько-нибудь заметной степени не изменяет p-систему стирола, поскольку не обладает мезомерным эффектом. Следовательно можно ожидать близкое сходство реакционной способности a-метилстирола и стирола. При хранении a-метилстирол на воздухе окисляется до ацетохинона и формальдегида. Практическое значение имеют реакции полимеризации.

a-Метилстирол самопроизвольно не полимеризуется; с кислородом образует перекиси; гидрохинон, сера и др. ингибируют его окисление. При радикальной полимеризации образует димеры или низкомолекулярные олигомеры, но сополимеризуестя со стиролом и др. ненасыщенными мономерами; А=0,98, П=-1 ,27(константы Алфея и Прайса).

a-Метилстирол может быть подвергнут радикальной полимеризации.

При радикальной полимеризации образует димеры и низкомолекулярные олигомеры, при низких температурах под действием катализаторов ионного характера(Na-нафталин, C4H9Li, эфираты BF3, калий и др. щелочные металлы), радиационного или УФ-облучения – гомополимеры достаточно высокой молю массы и различной стереорегулярности. Радикальная полимеризация осуществляется, прежде всего, непрерывными методами в массе или в растворителях, а также методом периодической суспензионной полимеризации. Легко сополимеризуется со стиролом, бутадиеном, акрилониртилом и др. ненасыщенными мономерами. Используют a-метилстирол как сомономер в производстве сополимера со стиролом (САМ), некоторых сортов АБС-пластиков, обладающих более высокой теплоустойчивостью, чем полистирол, и бутадиен-стирольных каучуков. Полимер a-метилстирола используют для совмещения с ПВХ и др. полимерами с целью повышения их теплостойкости. Полиметилстирол получаемый такими методами используется для производства предметов широкого потребления, игрушек, упаковочных материалов и др. целей.