手機(jī)掃碼訪問本站
微信咨詢
二甲基乙二醛肟又稱“丁二酮肟”、“二乙酰二肟”,是一種有機(jī)試劑。在分析化學(xué)中常用作有機(jī)沉淀劑。其能與鎳、鈀、鉑、鐵等金屬離子形成螯合物形式的沉淀。在氨性溶液中,與鎳離子形成鮮紅色沉淀,在適當(dāng)?shù)难诒蝿?如檸檬酸、酒石酸)存在下,試劑與鎳的反應(yīng)是特效的,鐵、鋁、鉻等離子不干擾,所得沉淀穩(wěn)定,分子量大,易于過濾與洗滌,可直接烘干與稱重,是鎳重量分析法極好的選擇性沉淀劑。其也可用作鈀的沉淀分離和重量分析的沉淀劑。此外,還用作微量鎳比色測(cè)定的顯色劑、氧化還原指示劑和色譜分析試劑。
當(dāng)前,丁二酮肟仍按照W.L.Semon和V.R.Damerell報(bào)道的方法(Org.Synth. 1930, 10,22)來生產(chǎn),主要包含以下幾個(gè)步驟:
(1)亞硝酸鈉和硫酸存在下,乙醇與亞硝酸反應(yīng)生成亞硝酸乙酯;
(2)鹽酸作為催化劑,丁酮與亞硝酸乙酯反應(yīng)生成丁二酮單肟;
(3)丁二酮單肟與羥胺單磺酸鈉在加熱條件下反應(yīng)生成丁二酮肟。
該方法具有以下不足:
(1)原料腐蝕性強(qiáng)(硫酸、鹽酸)、易燃易爆(亞硝酸乙酯)、致癌(亞硝酸鈉);
(2)所涉及的反應(yīng)為均相反應(yīng),步反應(yīng)都需要進(jìn)行產(chǎn)物分離,操作繁瑣;
(3) 三廢排放量大,環(huán)境污染嚴(yán)重。
在環(huán)境污染問題備受關(guān)注的今天,該方法無法滿足“綠色化工”的要求。因此,研究新方法實(shí)現(xiàn)丁二酮肟的綠色合成迫在眉睫。然而,目前關(guān)于這方面的研究工作尚未見報(bào)道。
CN201610950702提供一種合成丁二酮肟的新方法,實(shí)現(xiàn)丁二酮肟的綠色合成。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種合成丁二酮肟的新方法,包括如下步驟:
1)設(shè)定恒溫反應(yīng)溫度10~70℃,將催化劑加入到溶劑乙醇和丁二酮混合溶液中,所述乙醇用量為丁二酮質(zhì)量的10~20倍;
2)將濃氨水和雙氧水在0.5~1小時(shí)內(nèi)分1~3次加入到步驟1)的混合溶液中,反應(yīng) 0.5~6小時(shí);所述的丁二酮、雙氧水和氨水的摩爾比為1:2~3.5:2~4;所述催化劑為鈦硅分子篩,用量為丁二酮質(zhì)量的1~4倍。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果:
(1)本發(fā)明所提供的制備方法中,催化劑TS-1將氨水和雙氧水催化轉(zhuǎn)化為羥胺,生 成的羥胺直接與丁二酮反應(yīng)生成丁二酮肟。減少了反應(yīng)步驟,實(shí)現(xiàn)了丁二酮肟的一步合成。
(2)催化劑TS-1為固體粉末,容易從反應(yīng)體系中分離出來,且可循環(huán)使用,在一定 程度上提高了丁二酮肟生產(chǎn)效率。
(3)所使用的原料低毒、無害,反應(yīng)副產(chǎn)物為水,對(duì)環(huán)境幾乎無危害,符合當(dāng)前發(fā)展 “綠色化工”的要求。
鎳礦開采冶煉、輕工、機(jī)器制造、鎳鹽生產(chǎn)、金屬加工的廢水中常含有鎳。特別是輕工業(yè)中鍍鎳的耗鎳量不僅約占全國(guó)總耗鎳量的12~15%,而且鍍鎳過程中鎳的利用率也較低(電鍍鎳的潔凈生產(chǎn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的綜合利用率為88%),因此鍍鎳廢水成為最大的鎳污染隱患。
CN200910011849.8提供一種使用丁二酮肟既能將含鎳廢水處理后達(dá)標(biāo),使殘余Ni2+含量<1mg/L,又能將鎳全部回收,處理成本低、設(shè)備投資小的含鎳廢水處理工藝。本發(fā)明的具體技術(shù)方案是:將含鎳廢水用氫氧化鈉或氨水調(diào)節(jié)PH=5.5~9.5;常溫下攪拌加入丁二酮肟進(jìn)行沉鎳反應(yīng),丁二酮肟與濾液中Ni2+的摩爾比為 2.2∶1~2.4∶1,反應(yīng)20~60分鐘后過濾,濾餅用40~90℃熱水洗滌,再經(jīng)過濾得到純凈的鎳螯合物;鎳螯合物根據(jù)產(chǎn)品要求,用鹽酸、硫酸或硝酸進(jìn)行溶解,過濾后可以得到相應(yīng)的鎳鹽溶液和丁二酮肟;酸溶濾液經(jīng)回收丁二酮肟后,再經(jīng)中和、加熱水解、過濾除去殘余Fe3+ 后,蒸發(fā)、洗滌、結(jié)晶、干燥得到產(chǎn)品;合并第二步中的濾液并回收丁二酮肟;回收的丁二酮肟循環(huán)用于沉鎳反應(yīng)。
采用以上工藝處理含鎳廢水,殘余Ni2+含量<1mg/L,除處理后的廢水滿足要求外,還可將廢水中所含鎳全部予以回收,并得到合格的鎳鹽產(chǎn)品。反應(yīng)條件為常溫、常壓,對(duì)設(shè)備無特殊要求,同時(shí)丁二酮肟亦可回收進(jìn)行循環(huán)使用,因此處理成本很低。且處理后的廢水呈中性,不需中和就可達(dá)到排放要求。
[1]化學(xué)詞典
[2]CN201610950702.5 一種丁二酮肟的合成方法
[3] CN200910011849.8 一種含鎳廢水處理工藝