活潑氫化合物主要是各類多元醇，如聚酯、聚醚、蓖麻油、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等，還有潮氣固化型聚氨酯塗料中的水，封閉型聚氨酯塗料用封閉劑如苯酚等。
活潑氫化合物親核性越大，與NCO反應活性越大。因此斥電子基提高活性氫組分的反應性，吸電子基降低反應性。
基本介紹
- 中文名： 活潑氫化合物
- 外文名：active hydrogen compounds
- 屬性：化合物
- 元素：H
- 學科：化學
- 種類：多元醇，水等
簡介,活潑氫的類型,活潑氫,α一氫,雙重α一氫,活潑氫活性影響因素,體積效應的影響,負離子穩定性的影響,套用,
簡介
活潑氫化合物主要是各類多元醇，如聚酯、聚醚、蓖麻油、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等，還有潮氣固化型聚氨酯塗料中的水，封閉型聚氨酯塗料用封閉劑如苯酚等。
活潑氫化合物親核性越大，與NCO反應活性越大。因此斥電子基提高活性氫組分的反應性，吸電子基降低反應性。一般情況下可列表如下：
伯醇、仲醇、叔醇與苯異氰酸酯反應的相對反應速率為1.0：0.3：0.003~0.007。因此製造聚氨酯塗料的三元醇常用三羥甲基丙烷（TMP），而很少用甘油，就是因為它具有3個伯羥基，使反應迅速而完全。在某些雙組分聚氨酯塗料中，羥基組分的溶劑中含有二丙酮醇。此溶劑雖含羥基，但因是叔醇，反應速率很低而無妨。
活潑氫的類型
烴分子中的氫依據所連碳原子的不同分為1級、2級、3級氫，其活潑順序為3 > 2 > 1氫。但他們的活潑性是比較低的。而同常所說的活潑氫是指有機物分子中具有明顯活性的氫原子。 概括起來可分為三種，即習慣上所稱的活潑氫、α一氫、或雙重α一氫。這三種氫的活性依據所在官能團或直接相連碳原子所連官能團的不同而有較大的差異，並導致發生各種不同的反應。
活潑氫
所謂活潑氫，是指有機物分子裡官能團中所含的氫。含有此種氫的有機物又稱之為含活潑氫的化合物。此類化合物與活潑金屬反應放出氮氣，與格氏試劑反應生成相應的烴，與烯酮反應在分子中引人乙酞基，與重氮甲烷反應在分子中引人甲基。
α一氫
在有機物分子中與官能團直接相連的碳原子叫α一碳原子，而α一碳上所連的氫原子叫α一氫。含有α一氫的化合物，由於α一氫具有一定的活性而易於發生取代， 縮合等反應。
雙重α一氫
當α一碳原子與兩個拉電子基團相連時，因α一氫受兩個拉電子基團的影響而具有更大的活潑性。此α一氫又叫雙重α一氫，亦稱活潑亞甲基，雙重α一氫具有更大的活潑性，在一定條件下，能發生烴基化，酞基化、加成， 縮合等多種反應，套用廣泛。
活潑氫活性影響因素
體積效應的影響
比較三種硝基苯甲酸解離常數的大小，可以看出鄰位異構體的酸性最強，其原因除共扼效應和誘導效應外， 其體積效應也是重要原因。鄰硝基苯甲酸的硝基和羧基相距較近，兩基團的體積又較大，由於硝基的空間障礙，使得羧基和苯環不能共平面，因此，羧基的碳氧二鍵與苯環的大二鍵不能很好的共扼，此時與苯甲酸不同的是苯環不再是供電子基而是吸電子基，所以酸性比苯甲酸還強。又因為硝基位於鄰位時，距離羧基最近、其一I 效應比起間位、對位的影響要大，有利於梭基的解離，所以在硝基苯甲酸的三種異構體中，鄰硝基苯甲酸的酸性最強。 其它鄰位取代的苯甲酸，不管取代基是一I 效應，還是+ I 效應，因其空間阻礙作用與鄰硝基苯甲酸相近， 因此，他們的酸性都比相應的間位，對位的取代苯甲酸強。
負離子穩定性的影響
鄰羥基苯甲酸的酸性不僅比間、對位經基苯甲酸的酸性強，而且比鄰甲氧基苯甲酸的酸性還強得多。僅從鄰位的體積效應和電子效應來解釋是不能自圓其說的。因為一OH 的體積要比一OCH3小的多，其體積效應也較一O CH3 小的多。從電子效應看，一OH 和一OCH3均能與苯環發生P 一π共扼，使苯環的電子密度增加，且一OH 的定位效應在一OCH3之前，顯然體積效應與電子效應均與實際結果相反，但若用離解後負離子結構的穩定性來解釋，則能使人接受。鄰經基苯甲酸離解後的負離子可以和鄰位的羥基氫形成氫鍵， 其負離子比較穩定，容易生成，而鄰甲氧基苯甲酸解離成負離子後，甲基上的碳氫鍵結合的比較緊密，不可能與羥基負離子上的氧生成氫鍵，其穩定性較前者小的多，難以生成，因此其酸性較前者弱。
套用
1、聚酯：由二元酸與過量多元醇酯化製得。二元酸常用苯酐、已二酸。多元醇常用三羥甲基丙烷、新戊二醇等。聚酯形成的漆膜耐候性好、不泛黃、耐溶劑、耐熱性好。缺點是耐鹼性、耐水性不及聚醚及環氧。
2、聚醚：是以多元醇為起始劑，KOH催化氧化烯烴聚合而成的一類多元醇。聚醚的耐鹼性、耐寒性、柔撓性優良，可用於防腐蝕塗料混凝土面塗料。塗料粘度低，可作無溶劑塗料。缺點是在UV照射下易降解粉化。
3、蓖麻油：蓖麻油是含羥基的脂肪酸的三甘油酯因為引入了長鏈烴基，漆膜抗水性和可撓性優良，且價廉，來源豐富。缺點是塗膜較軟。
4、環氧樹脂：具有仲羥基和環氧基，仲羥基可以與異氰酸酯反應。特點是附著力強、抗鹼性提高，宜作耐化學品、耐鹽水的塗料。如尿素造粒塔，飛機底漆、潛艇外殼。
5、丙烯酸樹脂：含羥基2~6%的丙烯酸樹脂可配成丙烯酸－聚氨酯塗料。與單獨的熱塑性丙烯酸塗料相比，該類塗料耐溶劑、耐熱、不發粘，機械延伸性提高，固含量高。與聚酯型聚氨酯雙組分漆相比，乾性快，迅速不粘，戶外耐久性好，罐內可使用期長。但固化速度稍慢，有時需酌情加催化劑。大量用作汽車的修補漆、海上鑽井平台的上層結構面漆。
