阿力木汗·卡德爾
【摘 要】隨著技術(shù)的不斷進步和發(fā)展,二氯碘苯及其類似物在醇或醛氧化轉(zhuǎn)化中應用的越來越廣泛,也對氧化轉(zhuǎn)化的順利進行起到了不可忽視的作用。然而,在運用的過程中,我們必須要根據(jù)實際情況,采取科學合理的方案在醇或醛氧化轉(zhuǎn)化中運用二氯碘苯及其類似物,使其作用得到充分的發(fā)揮,從而使得醇或醛的氧化轉(zhuǎn)化更加順利的進行。根據(jù)本人的一些相關經(jīng)驗,談談對二氯碘苯及其類似物在醇或醛氧化轉(zhuǎn)化中的運用的一些看法,與大家共同進行交流,希望對大家有所幫助。
【關鍵詞】二氯碘苯及其類似物;醇或醛氧化轉(zhuǎn)化;運用
0.前言
多氯聯(lián)苯是聯(lián)苯上部分或者全部氫原子被氯原子置換形成的化合物,一共有209種同系物。目前,由于多氯聯(lián)苯具有很大的毒性,全球的許多國家都簽訂了相應的協(xié)議,禁止生產(chǎn)和使用多氯聯(lián)苯。我國也是多氯聯(lián)苯的簽署國之一。然而由于多氯聯(lián)苯其特殊的性質(zhì),世界上有許多人都在對多氯聯(lián)苯進行研究。然而目前多氯聯(lián)苯的生產(chǎn)相對比較昂貴,因此要對多氯聯(lián)苯進行更好的研究,我們必須要找到一種廉價的多氯聯(lián)苯生產(chǎn)方案,這樣才能為多氯聯(lián)苯的研究做出更多的貢獻,從而使得多氯聯(lián)苯能夠更好的被我們利用。
由于多氯聯(lián)苯種類繁多,而且非常相似。這就使得我們不能夠利用分離純化的方法來制備單一種類的多氯聯(lián)苯,通過這種方法很難很好的合成多氯聯(lián)苯。而對于改進的Suzuki反應可以合成單一種類的多氯聯(lián)苯,但由于造價相對較高,反應產(chǎn)物的提純也相對比較困難。所以我們不能廣泛的應用改進的Suzuki反應進行多氯聯(lián)苯的生產(chǎn)。利用Ullmann反應可以合成對稱或者不對襯的聯(lián)苯類化合物。因此對于二氯碘苯的Ullmann反應進行研究對于多氯聯(lián)苯的生產(chǎn)有著非常重要的意義。我們要對二氯碘苯進行充分的研究,從而使得二氯碘苯及其類似物在醇或醛氧化轉(zhuǎn)化中能夠更好的發(fā)揮作用。
1.實驗部分
對二氯聯(lián)苯進行相應的研究,我們必須要進行科學合理的實驗才能更好的把握二氯聯(lián)苯的性質(zhì),從而能夠更好的應用二氯聯(lián)苯。以下是個人進行實驗時的一些過程。
1.1儀器和試劑
氣相色譜質(zhì)譜儀,磁力加熱攪拌器、二氯碘苯、鋅粉丙酮等試劑、銅粉(銅粉由NaBH4溶液還原CuSO4溶液得到,沉淀采用稀酸和丙酮進行清洗從而形成相應的催化劑、Pd/C用甲酸銨溶液還原氯化鉛溶液的活性炭所得。
1.2二氯碘苯偶聯(lián)反應
偶聯(lián)反應要在玻璃容器中進行,銅粉催化合成的步驟,我們可以按照以下的步驟來進行。這樣能夠順利的完成反應。先用5毫升丙酮來溶解1.0gDCIB,之后再放入0.5g銅粉,之后再用磁力進行相應的攪拌,在將其至于特定的條件下進行反應。也就是在180℃~200℃的油浴缸鍋中進行反應24h,從而得到相應的物質(zhì)。Pd/C的催化合成是用10毫升丙酮或者水來溶解1.25g的DCIB,溶解完成后加入0.5gPd/C和3.2g鋅粉,之后用磁力進行攪拌,也同樣將其至于適宜的條件下進行反應,也就是的在100℃以下的水浴缸鍋中反應,反應完成后對產(chǎn)物利用相應的有機溶劑進行溶解并且過濾,從而得到相應的反應產(chǎn)物。
1.3 GC-MS分析
取少量濾液加入1.5毫升環(huán)己烷對分析的樣本進行稀釋,采用氣相質(zhì)譜儀進行分析跟蹤合成。GC-MS分析需要在確定的條件下進行,具體的條件如下:HP-5MS柱;載氣為He;不分流自動進樣1μL;進樣口的溫度控制在240℃;起始溫度100℃,使其停留3分鐘左右,以15℃/min升到240℃,一共需要16min升到需求的溫度。質(zhì)譜掃面的范圍在28au和460au之間。
2.實驗結(jié)果討論
2.1新生態(tài)水合δ-MnO2的表征
取一些新生態(tài)水合δ-MnO2先進行干燥后再進行表征。在冷凍干燥之后對新生態(tài)水合δ-MnO2的顆粒、形貌以及晶形等進行考察。在利用適宜的方法對其表面積進行測量,利用BET測得其表面積比為249m2/g。之后經(jīng)過分析可以看出,冷凍后的δ-MnO2粒子的晶體位向為3.58、2.42、1.40,通過分析我們可以知道-MnO2的結(jié)晶度相對較差,而且沒有定形的形態(tài),這與其具有相對較大的表面積比是密不可分的。-MnO2的顆粒一般為準球形,顆粒相對比較均勻,顆粒大小在10幾nm左右。
2.2反應動力學
在條件為PH=6.83,E2濃度為1mg/L時,δ-MnO2的投入濃度為E2濃度的100倍時,新生態(tài)水合δ-MnO2在氧化轉(zhuǎn)化E2的反應進程可以看出。在以往不加入新生態(tài)水合δ-MnO2時,E2的濃度在反應進行時基本沒有變化,當加入新生態(tài)水合δ-MnO2時,E2的濃度變化相對較快。在進行反應時,在反應的初始階段E2的轉(zhuǎn)化速度相對較快,反應到2h以后E2轉(zhuǎn)化了接近80%,之后轉(zhuǎn)化的速度明顯下降。在反應液的PH值一定且δ-MnO2足夠的情況下,E2的氧化轉(zhuǎn)化還是偏離了準一級反應,這就說明反應的進行不是遵循簡單的一級反應動力學,遵循的是復合反應動力學。在反應的過程中,由于反應產(chǎn)物的不斷積累就會使得氧化劑δ-MnO2表面的氧化活性位點減少,這樣就使得反應的速率受到了影響,使得反應速率下降。
2.3初始PH值對氧化轉(zhuǎn)化的影響
在E2的濃度確定為1mg/L,δ-MnO2的投加比為c(E2):c(MnO2)=1:100的情況下,對PH值進行改變,然后觀察PH值變化對氧化轉(zhuǎn)化造成的影響。這樣經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn),當PH值為4.0時,E2的氧化轉(zhuǎn)化速率相當快,在此條件下,E2的在0.25h內(nèi)轉(zhuǎn)化掉95%,而當PH值為6.8和PH值為9.0時,E2在1小時內(nèi)轉(zhuǎn)化的比例分別為80%和75%。這就表明,在酸性條件下δ-MnO2對E2的作用相對較強,而且在酸性條件下,δ-MnO2對E2的吸附量也相對較多,當PH=4.0時,吸附量為30%,當PH=9.0時吸附量僅為8%。PH值對E2的氧化轉(zhuǎn)化速率造成影響,主要是由于PH值影響了δ-MnO2和E2之間的電子轉(zhuǎn)移,從而影響了其氧化轉(zhuǎn)化的速率。
2.4氧化轉(zhuǎn)化反應產(chǎn)物分析
對反應溶液經(jīng)過溶劑萃取然后進行對產(chǎn)物采用合理的方法進行分析后。我們可以得到反應產(chǎn)物主要有雌酮和2-羥雌二醇。這兩種物質(zhì)是E2氧化轉(zhuǎn)化的主要產(chǎn)物,而這兩種產(chǎn)物的雌激素活性也要明顯低于E2,這就說明通過氧化轉(zhuǎn)化反應使得E2雌激素活性得到了明顯的降低,而且效果相對比較明顯。
3.結(jié)語
總之,二氯碘苯及其類似物在醇或醛的氧化轉(zhuǎn)化中都起著一定的作用,我們一定要對其進行相應的研究,更加充分的了解二氯碘苯及其類似物在醇或醛的氧化轉(zhuǎn)化起到的作用,從而使得反應更加順利的進行。
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