雙酯基二硫脲的合成及性能研究.pdf

1、本文在歸納硫脲及其衍生物合成方法的基礎(chǔ)上,選用相轉(zhuǎn)移催化法合成結(jié)構(gòu)新穎的雙酯基二硫脲,探討了該類新型硫脲的合成工藝,并研究了雙酯基二硫脲與金屬離子的作用及其在礦物表面的吸附。
　　 以三光氣和一縮二乙二醇為原料,N,N-二甲基甲酰胺為催化劑,制備一縮二乙二醇雙氯甲酸酯;然后以一縮二乙二醇雙氯甲酸酯與KSCN為原料,N,N-二甲基苯胺為催化劑,經(jīng)相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng),合成一縮二乙二醇雙酰基異硫氰酸酯中間體;該中間體再與有機(jī)胺發(fā)生加成反應(yīng)

2、,制得雙酯基二硫脲。其中相轉(zhuǎn)移反應(yīng)優(yōu)選的合成工藝為:雙氯甲酸酯與KSCN的摩爾比為1:2.5,催化劑用量為雙氯甲酸酯物質(zhì)的量的6％,反應(yīng)時(shí)間為2.5 h。加成反應(yīng)時(shí),乙胺與雙氯甲酸酯的最佳摩爾比為2.2:1,雙酯基二乙基硫脲的產(chǎn)率為92.00％;正丙胺與雙氯甲酸酯的最佳摩爾比為3.0:1,雙酯基二丙基硫脲的產(chǎn)率為86.65％;甲胺、乙醇胺與雙氯甲酸酯的最佳摩爾比為2.8:1,此時(shí)雙酯基二甲基硫脲、雙酯基二羥基乙基硫脲的產(chǎn)率分別為87.9

3、7％和86.95％。采用紫外光譜、元素分析、紅外光譜、質(zhì)譜、核磁共振、熱重等手段對(duì)制備的新型雙酯基二硫脲產(chǎn)品進(jìn)行了表征。
　　 在此基礎(chǔ)上,對(duì)雙酯基二硫脲與金屬離子之間的作用進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,在試驗(yàn)條件下,雙酯基二乙基硫脲或雙酯基二丙基硫脲與Cu2+和Ag+離子發(fā)生明顯的化學(xué)反應(yīng),在溶液中絡(luò)合產(chǎn)物以沉淀形式析出,溶液中檢測不到硫脲的紫外特征吸收峰;而在相同的條件下,雙酯基二乙基硫脲或雙酯基二丙基硫脲與Fe2+、Fe3+、Zn

4、2+、Ni2+、Co2+、pb2+作用后,溶液中雙酯基二硫脲的紫外特征吸收峰降低不明顯,并沒有沉淀析出,這充分說明雙酯基二硫脲對(duì)Cu2+和Ag+離子有良好的選擇絡(luò)合能力。采用紅外光譜和總氮測定法研究了雙酯基二硫脲在黃銅礦表面的吸附行為,結(jié)果表明:雙酯基二乙基硫脲對(duì)黃銅礦表面的吸附量大于雙酯基二丙基硫脲,且兩者在黃銅礦表面的吸附量隨雙酯基二硫脲初始濃度的增大而增加,它們?cè)趐H為6～8時(shí)在黃銅礦表面吸附量最大。紅外光譜進(jìn)一步確定雙酯基二硫脲