巯基乙酸异辛酯的合成新工艺的分析研究.pdf

郑州大学硕士学位论文 S t u d y o n t h e n e w t e c h n o l o g y o f s y n t h e s i s o f I s o o e t y l m e r c a P t o a c e t a t e ( A T h e s i s s u b m i t t e d f o r M a s t e r D e g r e e ) B y Q i Q i M a j o r : A P P I i e d C h e m i s t r y S u P e r v i s o r : P r o L Z h a o J i a n h o n g S c h o o l o f C h e m i e a l a n d E n e r g y E n g i n e e r i n g Z h e n g z h o u U n i v e r s i t y R R . C h i n a M a y 3 0 , 2 0 0 9 丫郑州大学硕士学位论文摘要琉基乙酸异辛酷( T G B ) 作为一种重要的精细化工产品, 被广泛应用于聚***乙烯无毒热稳定剂如硫醇锡、锑, 酉旨基锡、锑等的制备, 前景看好, 工业需求量逐年递增。由于目前的 T G B 生产工艺存在着投资大、成本高及环境污染严重等多方面的问题, 开发成本低、投资少、环境安全性好的 T G B 合成新工艺成为必要。本文在郑州大学有机电合成工程中心成功开发电还原法合成琉基乙酸( T G A ) 技术的基础上, 进行了不经分离直接采用异辛醇萃取并酷化合成 T G B 的新工艺研究, 主要内容包括: 产品定性定量分析方法的建立、 T G A 萃取工艺的优化、 T G B 合成工艺优化及表观动力学研究。研究结果具有一定的学术理论意义和较好的工业应用前景。建立了一种可同时测定 T G A 和 T G B 的高效液相色谱分析方法。采用 S h i m P a c k C ; : 色谱柱, 紫外检测器, 检测波长 2 1 0 n ln , 以 V ( 乙睛) : V ( 水) 二 7 0 : 3 0 作为流动相( 用 H 3 p O ; 将流动相 p H 值调为 3 ) , 流速 1 . 0 m L / m i n , 柱温 3 0 ℃。结果表明, T G A 和 T G B 在上述色谱条件下可实现较好分离, 测定结果的最大相对标准偏差分别为 0 . 5 3 % 和 0 . 4 6 % , 检出限分别为 2 . 0 3 x 1 0 . 3 9 / L 和 6 . 1 1 义 1 0 一, g / L , 加标回收率分别在 9 8 . 9 7 % 一 1 0 0 . 7 6 % 和 9 9 . 1 0 % 一 1 0 0 . 6 9 % 。电还原法合成 T G A 原液中约含有 T G A 7 . 1 % , 同时含有大量的无机酸和盐类杂质, 须进行萃取提纯后方可进行 T G B 的合成。本文确定了萃取工艺的较佳条件: 以异辛醇为萃取剂, 萃取方式为逆流萃取, 萃取级数为 3 , 相比 1 . 5 : 1 , p H < 1 。在此工艺条件下, 可得到 T G A 的纯度大于 1 7 % , 收率不低于 8 8 % 。对本研究室原电还原二硫代二乙酸( D T D G A ) 合成 T G A 工艺进行了改进, 发现当溶液中 D T D G A 初始浓度较高时, 采用变电流操作对维持电还原反应过程中较高的 D T D G A 转化率和较高的电流效率是有利的。进而在前述研究的基础上, 采用单因素优选实验法, 得到了合成 T G B 的最佳工艺条件: 催化剂为自制的固体超强酸 D M N , 用量为 T G A 质量的 2 % ; 带水剂为甲苯, 用量为 T G A 质量的 5 0 % , 反应时间 2 小时, 反应温度为 1 2 0 ℃。在最佳工艺条件下的重复实验结果表明, 酉旨化率稳定在 9 8 . 0 % 以上, 产品的红外谱图与标准谱图一致。对催化合成 T G B 的表观动力学进行了研究。研究得到 1 0 0 一 1 3 0 ℃范围郑州大学硕士学位论文内, 催化合成 T G B 的动力学方程为: : = 一 d e , / d t 一 1 . o o 5 x 1 0 v e- 6 80 7 2 / R T c 茄。 m o l / ( L · m i n ) , 其中: 表观活化能五 h = 6 5 . 0 7 2 K J / m 0 1 , 频率因子且= 2 . o o s x l o 7 L / ( m o l. m i n ) , 并验证了得到的动力学模型的可靠性。为工业化生产选择最适宜的操作条件提供了基础的数据关键词: