正辛硫醇循環(huán)清潔制備新工藝研究.pdf

1、正辛硫醇主要用于合成橡膠生產(chǎn)中聚合調(diào)節(jié)劑及硫化調(diào)節(jié)劑,以及醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥等的有機(jī)合成中間體。此外,正辛硫醇還可用作金屬表面強(qiáng)化劑、有機(jī)添加劑、修飾劑、金屬緩蝕劑等。
　　 本課題以正辛醇、溴化鈉和硫氫化納等為原料,經(jīng)溴代反應(yīng)合成中間產(chǎn)品正溴辛烷,再經(jīng)硫氫化鈉(NaHS)法相轉(zhuǎn)移催化合成正辛硫醇,其中無機(jī)副產(chǎn)物溴化鈉經(jīng)精制后作為合成正溴辛烷的原料循環(huán)使用,而有機(jī)副產(chǎn)物正辛基二硫醚經(jīng)鋅粉還原得到目標(biāo)產(chǎn)物,主要研究工作如下:

2、　　 (1)以正辛醇、溴化鈉為原料,濃H2SO4及四丁基溴化銨(TBAB)為催化劑,開展了正溴辛烷的合成研究,探討了溴化鈉與正辛醇、水、濃硫酸的物料比,反應(yīng)溫度,反應(yīng)時間及催化劑用量等因素對反應(yīng)的影響,通過單因素和正交實驗得到適宜的工藝條件為:n(C8H17OH):n(NaBr):n(H2O):n(H25O4)=0.8:1.0:0.85:1.15,TBAB為正辛醇質(zhì)量的2％,反應(yīng)溫度為130℃,反應(yīng)時間4h,收率約93%,純度為98.

3、5%。
　　 (2)以固體超強(qiáng)酸SO42-/ZrO2-ZnO為三相相轉(zhuǎn)移催化劑,正辛醇和氫溴酸(40%)為原料開展了正溴辛烷的合成研究。SO42-/ZrO2-ZnO的制備條件為:n(氧氯化鋯):n(硝酸鋅)=2:1,硫酸濃度0.5mol/L,焙燒溫度650℃,焙燒時間4h。將該固體超強(qiáng)酸用于制備正溴辛烷的合成,得到適宜的工藝條件:n(正辛醇):n(氫溴酸)=1:3,反應(yīng)時間7h,溫度130℃,催化劑用量為正辛醇質(zhì)量的8%,收率7

4、0.22%。此外,利用紅外光譜、X射線衍射儀、差熱-熱重分析等儀器對其進(jìn)行表征,確定了其結(jié)構(gòu),具有固體超強(qiáng)酸的性質(zhì),且該催化劑重復(fù)使用6次其催化活性無明顯降低。
　　 (3)以合成的正溴辛烷和70%的NaHS為原料,在TBAB相轉(zhuǎn)移催化作用下合成正辛硫醇。探討了正溴辛烷與硫氫化納的物料比,反應(yīng)溫度,反應(yīng)時間,硫氫化納濃度,催化劑用量等因素對反應(yīng)的影響,通過單因素實驗和正交實驗得到適宜的工藝條件為:n(C8H17Br):n(NaH

5、S)=1:1.5,反應(yīng)溫度60℃,NaHS濃度為12.5mol/L,TBAB為正溴辛烷質(zhì)量的1%,反應(yīng)時間4h,收率71%。此外,用氣相色譜.質(zhì)譜聯(lián)用儀、紅外光譜等對正辛硫醇進(jìn)行表征,確定了其結(jié)構(gòu),表明其為目標(biāo)產(chǎn)物。
　　 (4)以乙醇為溶劑,采用重結(jié)晶法回收無機(jī)副產(chǎn)物溴化鈉,重結(jié)晶兩次,溴化鈉的回收率約70%;用鋅粉還原有機(jī)副產(chǎn)物正辛基二硫醚,探討了正辛基二硫醚與鋅粉、鹽酸的物料比,鹽酸濃度,反應(yīng)溫度,反應(yīng)時間等因素對反應(yīng)的影