Полисульфоны превратились в хлорированный дифениловый эфир. Им помог фиолетовый свет

Химики из Китая предложили метод переработки полисульфоновых полимеров в хлорпроизводное дифенилового эфира. Для этого они облучали реакционную смесь фиолетовым светом в присутствии фотосенсибилизатора, кислорода и источников хлора. Как пишут авторы статьи в Nature Sustainability, их метод работает и с коммерческими образцами полисульфоновых смол, и с бытовыми предметами, например, детскими бутылочками.

Полисульфоновые полимеры построены из повторяющихся бензольных колец, соединенных между собой атомами серы, к каждому из которых присоединены еще два атома кислорода. Эти полимеры отличаются своей твердостью, по которой они не уступают некоторым металлам и керамическим материалам. Полисульфоны часто используют для изготовления медицинского и лабораторного оборудования, а в быту их можно встретить в мембранах для фильтрации воды. Каждый год химическая промышленность производит около 100 тысяч тонн полисульфонов.

Химики из Китая под руководством Сюэ Фэн Цзяня (Xuefeng Jiang) из Восточно-Китайского педагогического университета взялись найти метод переработки полисульфонов в простые органические вещества. Их идея была в том, чтобы радикально хлорировать полисульфоны и превращать их в ароматические хлорпроизводные.

Сначала химики протестировали разные условия реакции на неполимерных сульфонах. Так, они смешивали сульфон, хлорид меди, хлорид натрия, дихлорметан и ацетонитрил в атмосфере кислорода и облучали реакционную смесь фиолетовым светом. В процессе реакции связи углерод-сера разрывались, а вместо них образовывались связи углерод-хлор, одновременно с этим из реакционной смеси выделялся газообразный диоксид серы SO2­.

Далее химики показали, что этот метод работает не только на небольших сульфонах, но и на коммерческих образцах полисульфоновых полимеров. Ученые провели реакцию с 12 разными полисульфоновыми смолами и во всех случаях получили хлорпроизводное дифенилового эфира. Правда, выходы реакции сильно варьировались от 23 до 85 процентов в зависимости от строения исходной смолы.

После тестов на смолах химики провели несколько реакций с бытовыми образцами полисульфонов. Например, им удалось превратить в производное дифенилового эфира несколько мембран для фильтрации воды и гемодиализа, поднос для стерилизации и детские бутылочки для кормления. Во всех случаях образовывался один и тот же хлорированный продукт с выходами до 85 процентов.

Так ученые нашли метод превращения полисульфоновых изделий в хлорированный дифениловый эфир. Как они предполагают, в ходе реакции хлорид меди выступает фотосенсибилизатором, нужным для образования радикалов хлора из дихлорметана. Эти радикалы предположительно и разрушают сульфоновые группы в цепочках полимера.

Недавно мы рассказывали о том, как химики научились определять состав пластика с помощью твердотельной ЯМР-спектроскопии.

Источник