化學大學知識(專業人士教下)
作者:化工綜合網發布時間:2023-03-26分類:無機化工瀏覽:122
1過氧一硫酸,也稱為過氧硫酸、過硫酸,化學式H2SO5,無色固體,熔點45°C。這種酸中硫的氧化態為VI,可以表示為HO-O-S(O)2-OH。雖然已經制得了過一硫酸的苯甲酰衍生物,但過一硫酸卻是一個一元酸。過一硫酸有強烈的氧化性:
H2SO5 由海因里希·卡羅最初制得,故也稱“卡羅酸”(Caro's acid)。
2二甲基甲酰胺
二甲基甲酰胺(DMF)是一種透明液體,能和水及大部分有機溶劑互溶。它是化學反應的常用溶劑。純二甲基甲酰胺是沒有氣味的,但工業級或變質的二甲基甲酰胺則有魚腥味,因其含有二甲基胺的不純物。名稱來源是由于它是甲酰胺(甲酸的酰胺)的二甲基取代物,而二個甲基都位于N(氮)原子上。
二甲基甲酰胺是高沸點的極性(親水性)非質子性溶劑,能促進SN2反應機構的進行。 二甲基甲酰胺是利用蟻酸和二甲基胺制造的。二甲基甲酰胺在強堿如氫氧化鈉或強酸如鹽酸或硫酸的存在下是不穩定的(尤其在高溫下),并水解為蟻酸與二甲基胺。
目錄 [隱藏]
1 用途
2 制造
3 安全
4 毒性
5 參考資料
6 外部鏈接
[編輯] 用途
二甲基甲酰胺主要用作一低揮發性的溶劑。二甲基甲酰胺被用于丙烯纖維及塑料的制造上。在制藥工業中,它也用于制造殺蟲劑、接著劑、人造皮革、纖維、軟片及表面涂裝等。[1]
二甲基甲酰胺是Bouveault醛合成反應及Vilsmeier-Haack反應(另一有用的醛類合成反應)的試劑。
在核磁共振光譜中,二甲基甲酰胺的甲基上的質子形成二個單峰,因為在核磁共振的時間尺度中,羰基碳-氮鍵的旋轉速率很慢。羰基碳-氮鍵的鍵級大于一,而酰胺碳-氧鍵的鍵級則小于二。酰胺的紅外線光譜中,C=O帶通常在小于1700cm-1處,因其C=O鍵因為從氮供給氧的電子密度而減弱。
二甲基甲酰胺會滲透大部分的塑料并使其膨脹,故常用作油漆清除劑的成分之一。
[編輯] 制造
二甲基甲酰胺可利用二甲胺和一氧化碳在催化下以低溫低壓反應制造。
[編輯] 安全
在二甲基甲酰胺中使用氫化鈉進行反應具有一定的危險性。有報道指出在26°C的低溫下,仍發生放熱的分解反應。在實驗室規模中,任何熱量的釋放(通常)很快會被發現并使用冰浴加以控制,因此二甲基甲酰胺與氫化鈉的組合仍十分常用。然而,在試驗工廠規模下曾有許多事故發生。
[編輯] 毒性
二甲基甲酰胺與人類的癌癥發生有關,并能導致新生兒缺陷。在一些工業部門中,婦女是禁止使用二甲基甲酰胺的。二甲基甲酰胺黏稠而難以蒸發,是十分令人煩惱的溶劑,在許多反應中,可用二甲基亞砜來代替。許多制造商在物質安全資料表中,將二甲基甲酰胺的健康危害列為(終身)或(慢性),因為二甲基甲酰胺不太容易被人體排出。
雖然環境保護機構(EPA)并不認為二甲基甲酰胺有致癌危險,根據國際癌癥研究機構(IARC),二甲基甲酰胺可能是一致癌物。
橡膠促進劑M的生產工藝是怎樣的?
根據原料路線分主要有:
1)苯胺法;
2)鄰硝基氯化苯法;
3)N-甲基苯胺法;
4)N,N-二甲基甲酰胺法;
5)二甲胺法;
6)鹵代苯胺法;
7)苯并噻唑法;
8)鄰氯基硫酚法;
9)硝基苯法等。
橡膠硫化促進劑M具體合成工藝過程為,熔融硫、苯胺、CS2、苯并噻唑加入帶有攪拌的高壓反應釜中,反應溫度為250℃,壓力為5.87MPa,反應結束后,放壓,氣相部分為生成的H2S和未反應的CS2,進入硫回收裝置和CS2回收裝置。熔融M進入溶解罐中用NaOH溶液溶解,不溶物經過濾除去。濾液用甲苯進行萃取,以回收副產物苯并噻唑及其它焦油。甲苯層進入溶劑回收過程回收苯。水層為M鈉鹽溶液。根據下游M衍生產品的需要,濃縮后直接使用,也可用酸酸化,再干燥得干晶M。
降低成本途徑:
將副產物苯并噻唑返回反應釜中。首先是將反應副產焦油精制,提取其中的苯并噻唑副產物,然后:降其返回反應釜中。其次是用溶劑回收精制粗M,避免了化學精制過程無謂的消耗,為工業生產提供了簡單、可行的工藝過程。M生產過程中的副產物焦油,絕大部分為苯并噻唑,其次為苯胺、硫代均苯二脲等。據文獻報導,苯并噻唑為M的中間產物。苯并噻唑和硫代均苯二脲可以加S和CS2/S生成M。
反應混合物的精制:
采用溶劑萃取法,重要目的是回收副產物苯并噻唑,同時使M鈉鹽也得到精制。所用的溶劑可為:一氯苯、鄰二氯苯、甲苯、苯、CS2和多氯乙烷。
萃取:
萃取過程中,將粗M慢慢加到熱水中,在表面活性劑存在下劇烈攪拌,然后加入有機溶劑,在乳化情況下繼續攪拌,直到溫度達到170℃。
表面活性劑為:十二烷基苯磺酸鈉、癸烷基苯磺酸鈉、二丁基十二烷基苯磺酸銨、磺化脂肪醇的堿金屬鹽、堿金屬肥皂等。使用離子型表面活性劑時,要在萃取后,過濾M前半溶液酸化到pH值3-4。
苯胺法是以苯胺、CS2、S為主要原料,由于CS2是易燃易爆的危險化學品,使用十分不方便,該公司研究報道了以苯胺、N,N’-二甲基甲酰胺和S為原料的合成促進劑M生產工藝。反應溫度為200-300℃,最佳反應溫度為225-275℃,壓力為3.45-4.83MPa(表壓),反應時間為12h左右,但是該法收率比較低,僅為66%。
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