本發(fā)明涉及一種新型烷基水楊醛肟及其合成技術(shù)，特別是一種特辛基水楊醛肟及其合成方法。

背景技術(shù)：

烷基水楊醛肟對銅離子具有非常強的螯合作用，常常被濕法冶金工藝中作為萃取劑使用。烷基水楊醛肟中苯環(huán)對位上r基團的結(jié)構(gòu)變化將使萃取劑具有不同的疏水性和空間位阻效應(yīng)，這將會影響萃取劑對銅離子的萃取性能。目前已有報道過許多含不同碳原子數(shù)的直鏈烷烴烷基水楊醛肟，包括含有9、10和12個碳原子的直鏈烷烴。但合成r基團為8個碳原子的特辛基水楊醛肟未曾有過報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種特辛基水楊醛肟及其合成方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種特辛基水楊醛肟，其分子式為：c15h2302n，理論分子量為：249.35，結(jié)構(gòu)式為：

一種特辛基水楊醛肟的合成方法，包括如下步驟：將配置體積比為1-1.5:1的甲醇和甲苯的混合溶液轉(zhuǎn)至三口瓶中，加熱至溫度為60-70℃回流狀態(tài)；向三口瓶中加入金屬鎂:對-特辛基苯酚摩爾比為0.4-0.7:1的金屬鎂，金屬鎂表面將陸續(xù)有氣泡產(chǎn)生，直至金屬鎂完全溶解；向三口瓶中加入對-特辛基苯酚，繼續(xù)反應(yīng)80-120分鐘；在溫度80-85℃蒸餾出甲醇-甲苯共沸物，在這個過程中加2次甲苯，每次加5ml，前后次相隔2分鐘；向三口瓶中加入多聚甲醛:對-特辛基苯酚摩爾比為2.2-2.5∶1的多聚甲醛，控溫在100-110℃之間反應(yīng)100-160分鐘，在這個過程中加3次甲苯，每次加5ml，前后次相隔2分鐘；升溫至120-125℃之間，蒸餾出甲苯；然后降溫至45-50℃之間，再慢慢滴加鹽酸羥胺:對-特辛基苯酚摩爾比為1.3-1.6:1的鹽酸羥胺，反應(yīng)時間控制在150-220分鐘，得到特辛基水楊醛肟粗產(chǎn)品；最后對特辛基水楊醛肟粗產(chǎn)品進行酸化、減壓蒸餾和石油醚清洗，獲得特辛基水楊醛肟(目的產(chǎn)物)。

本發(fā)明中特辛基水楊醛肟的合成原理如方程式1-5所示，其中r基團為特辛基。

2ch3oh+mg→mg(ch3o)2+h2↑式1

本發(fā)明首次提出了一種r基團為特辛基的烷基水楊醛肟，利用國產(chǎn)原料，通過“一鍋法”首次成功合成了特辛基水楊醛肟。萃取實驗證明它對銅離子具有很好的萃取性能，相比于其它常用銅萃取劑(lix984、lix984n、p50)，它還具有合成成本低、原料來源廣等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的特辛基水楊醛肟結(jié)構(gòu)式中氫原子位置示意圖；圖1方框中序號表示氫原子的位置和種類。

圖2為本發(fā)明的實施例1獲得的特辛基水楊醛肟的紅外譜圖。

圖3為本發(fā)明的實施例1獲得的特辛基水楊醛肟的1hnmr譜圖。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍(重點開展了特辛基水楊醛肟的合成及表征研究)。

實施例1

控制合成工藝條件如下：摩爾比n(鎂:對-特辛基苯酚)為0.55:1，成鹽反應(yīng)時間控制在110分鐘，成鹽反應(yīng)溫度控制在63℃時回流反應(yīng)；摩爾比n(多聚甲醛:對-特辛基苯酚)為2.40:1，用油浴控制酰化溫度在107℃，?；磻?yīng)時間控制在150分鐘；摩爾比n(鹽酸羥胺:對-特辛基苯酚)為1.50:1，選擇肟化反應(yīng)溫度在45-50℃之間，控制油浴溫度47℃，肟化反應(yīng)時間控制在210分鐘。在成鹽反應(yīng)蒸餾出甲醇-甲苯共沸物時加入2次甲苯，在?；磻?yīng)中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分鐘。經(jīng)此步驟后可獲得特辛基水楊醛肟粗產(chǎn)品，對其酸化、減壓蒸餾和石油醚清洗，得到白色粉末狀物質(zhì)，即為特辛基水楊醛肟。實際收率為96％，經(jīng)高效液相色譜檢測分析可知其純度達93.9％。

目的產(chǎn)物的紅外光譜如圖2所示，從圖中可知，在3360cm^-1附近有一個尖銳的吸收峰，為酚羥基的吸收峰；在2960cm^-1和2870cm^-1周圍出有吸收峰，為ch3基的吸收峰，在2925cm^-1和2850cm^-1范圍內(nèi)有3個吸收峰，為ch2基的吸收峰；在1500cm^-1、1580cm^-1和1600cm^-1處有明顯的吸收峰，為苯環(huán)的吸收峰；在1620cm^-1處有吸收峰，為肟基(c＝n)的吸收峰；在690cm^-1-770cm^-1處有吸收峰，這說明苯環(huán)有兩個位置被取代，是由于苯環(huán)內(nèi)＝c—h面外彎曲振動所致。紅外譜圖信息與特辛基水楊醛肟的結(jié)構(gòu)信息完全相符合。

目的產(chǎn)物的核磁共振氫譜如圖3所示，從圖中可知，0.719ppm代表第一種氫原子(特辛基上離苯環(huán)最遠端季碳原子上的甲基氫原子)，積分為9.26，約等于9；1.343ppm代表第二種氫原子(特辛基上離苯環(huán)最近端季碳原子上的甲基氫原子)，積分為6.17，約等于6；1.701ppm代表第三種氫原子(亞甲基)，積分為2.27(特辛基上中間碳原子上的氫原子)，約等于2；7.123ppm-7.499ppm代表第四、五、六種氫原子(苯環(huán)上的氫原子)，積分分別為1.00、1.03、1.03，都約等于1，在這范圍有一根細且峰值不高的譜線，可能是由于5、6號相鄰碳上各有一個氫原子，存在的自旋裂分，根據(jù)n+1規(guī)則，在譜圖中出現(xiàn)兩重峰的分別為5和6號氫，6號氫更接近羥基，故化學(xué)位移值比5號氫大；7.495ppm代表第七種氫原子,即連接氮原子和苯環(huán)的碳原子上的氫，積分為0.99，約等于1；9.646ppm-9.668ppm代表第八種氫原子，即酚羥基上的氫，積分剛好為1；8.233ppm代表第九種氫原子，即肟基上的氫，積分為0.99，約等于1。核磁共振氫譜信息與特辛基水楊醛肟中的氫離子分布完全相符合。

目的產(chǎn)物的元素分析計算值如下：c、h、n的理論計算值分別為72.25％、9.30％、5.62％，c、h、n的實際測量值分別為72.41％、9.42％、5.29％。特辛基水楊醛肟的測量值與理論值非常相符。

目的產(chǎn)物的氣質(zhì)聯(lián)用測定結(jié)果表明該化合物的分子量為249，與特辛基水楊醛肟的理論分子量非常接近。

實施例2

控制合成工藝條件如下：摩爾比n(鎂:對-特辛基苯酚)為0.50∶1，成鹽反應(yīng)時間控制在110分鐘，成鹽反應(yīng)溫度控制在63℃時回流反應(yīng)；摩爾比n(多聚甲醛:對-特辛基苯酚)為2.40∶1，用油浴控制酰化溫度在107℃，?；磻?yīng)時間控制在150分鐘；摩爾比n(鹽酸羥胺:對-特辛基苯酚)為1.50∶1，選擇肟化反應(yīng)溫度在45-50℃之間，控制油浴溫度47℃，肟化反應(yīng)時間控制在210分鐘。在成鹽反應(yīng)蒸餾出甲醇-甲苯共沸物時加入2次甲苯，在?；磻?yīng)中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分鐘。經(jīng)此步驟后可獲得特辛基水楊醛肟粗產(chǎn)品，對其酸化、減壓蒸餾和石油醚清洗，得到白色粉末狀物質(zhì)，即為特辛基水楊醛肟。特辛基水楊醛肟的實際收率為89.32％。

實施例3

控制合成工藝條件如下：摩爾比n(鎂:對-特辛基苯酚)為0.50∶1，成鹽反應(yīng)時間控制在90分鐘，成鹽反應(yīng)溫度控制在63℃時回流反應(yīng)；摩爾比n(多聚甲醛:對-特辛基苯酚)為2.40∶1，用油浴控制?；瘻囟仍?07℃，?；磻?yīng)時間控制在150分鐘；摩爾比n(鹽酸羥胺:對-特辛基苯酚)為1.50∶1，選擇肟化反應(yīng)溫度在45-50℃之間，控制油浴溫度47℃，肟化反應(yīng)時間控制在210分鐘。在成鹽反應(yīng)蒸餾出甲醇-甲苯共沸物時加入2次甲苯，在?；磻?yīng)中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分鐘。經(jīng)此步驟后可獲得特辛基水楊醛肟粗產(chǎn)品，對其酸化、減壓蒸餾和石油醚清洗，得到白色粉末狀物質(zhì)，即為特辛基水楊醛肟。特辛基水楊醛肟的實際收率為84.21％。

實施例4

控制合成工藝條件如下：摩爾比n(鎂:對-特辛基苯酚)為0.50∶1，成鹽反應(yīng)時間控制在110分鐘，成鹽反應(yīng)溫度控制在63℃時回流反應(yīng)；摩爾比n(多聚甲醛:對-特辛基苯酚)為2.2∶1，用油浴控制?；瘻囟仍?07℃，?；磻?yīng)時間控制在150分鐘；摩爾比n(鹽酸羥胺:對-特辛基苯酚)為1.50∶1，選擇肟化反應(yīng)溫度在45-50℃之間，控制油浴溫度47℃，肟化反應(yīng)時間控制在210分鐘。在成鹽反應(yīng)蒸餾出甲醇-甲苯共沸物時加入2次甲苯，在?；磻?yīng)中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分鐘。經(jīng)此步驟后可獲得特辛基水楊醛肟粗產(chǎn)品，對其酸化、減壓蒸餾和石油醚清洗，得到白色粉末狀物質(zhì)，即為特辛基水楊醛肟。特辛基水楊醛肟的實際收率為84.13％。

實施例5

控制合成工藝條件如下：摩爾比n(鎂:對-特辛基苯酚)為0.50∶1，成鹽反應(yīng)時間控制在110分鐘，成鹽反應(yīng)溫度控制在63℃時回流反應(yīng)；摩爾比n(多聚甲醛:對-特辛基苯酚)為2.4∶1，用油浴控制?；瘻囟仍?02℃，?；磻?yīng)時間控制在150分鐘；摩爾比n(鹽酸羥胺:對-特辛基苯酚)為1.50∶1，選擇肟化反應(yīng)溫度在45-50℃之間，控制油浴溫度47℃，肟化反應(yīng)時間控制在210分鐘。在成鹽反應(yīng)蒸餾出甲醇-甲苯共沸物時加入2次甲苯，在?；磻?yīng)中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分鐘。經(jīng)此步驟后可獲得特辛基水楊醛肟粗產(chǎn)品，對其酸化、減壓蒸餾和石油醚清洗，得到白色粉末狀物質(zhì)，即為特辛基水楊醛肟。特辛基水楊醛肟的實際收率為92.62％。

實施例6

控制合成工藝條件如下：摩爾比n(鎂:對-特辛基苯酚)為0.50∶1，成鹽反應(yīng)時間控制在110分鐘，成鹽反應(yīng)溫度控制在63℃時回流反應(yīng)；摩爾比n(多聚甲醛:對-特辛基苯酚)為2.4∶1，用油浴控制?；瘻囟仍?07℃，?；磻?yīng)時間控制在120分鐘；摩爾比n(鹽酸羥胺:對-特辛基苯酚)為1.50∶1，選擇肟化反應(yīng)溫度在45-50℃之間，控制油浴溫度47℃，肟化反應(yīng)時間控制在210分鐘。在成鹽反應(yīng)蒸餾出甲醇-甲苯共沸物時加入2次甲苯，在?；磻?yīng)中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分鐘。經(jīng)此步驟后可獲得特辛基水楊醛肟粗產(chǎn)品，對其酸化、減壓蒸餾和石油醚清洗，得到白色粉末狀物質(zhì)，即為特辛基水楊醛肟。特辛基水楊醛肟的實際收率為90.36％。

實施例7

控制合成工藝條件如下：摩爾比n(鎂:對-特辛基苯酚)為0.50∶1，成鹽反應(yīng)時間控制在110分鐘，成鹽反應(yīng)溫度控制在63℃時回流反應(yīng)；摩爾比n(多聚甲醛:對-特辛基苯酚)為2.4∶1，用油浴控制酰化溫度在107℃，?；磻?yīng)時間控制在120分鐘；摩爾比n(鹽酸羥胺:對-特辛基苯酚)為1.30∶1，選擇肟化反應(yīng)溫度在45-50℃之間，控制油浴溫度47℃，肟化反應(yīng)時間控制在210分鐘。在成鹽反應(yīng)蒸餾出甲醇-甲苯共沸物時加入2次甲苯，在?；磻?yīng)中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分鐘。經(jīng)此步驟后可獲得特辛基水楊醛肟粗產(chǎn)品，對其酸化、減壓蒸餾和石油醚清洗，得到白色粉末狀物質(zhì)，即為特辛基水楊醛肟。特辛基水楊醛肟的實際收率為85.13％。

實施例8

控制合成工藝條件如下：摩爾比n(鎂:對-特辛基苯酚)為0.50:1，成鹽反應(yīng)時間控制在110分鐘，成鹽反應(yīng)溫度控制在63℃時回流反應(yīng)；摩爾比n(多聚甲醛:對-特辛基苯酚)為2.4∶1，用油浴控制?；瘻囟仍?07℃，酰化反應(yīng)時間控制在120分鐘；摩爾比n(鹽酸羥胺:對-特辛基苯酚)為1.30:1，選擇肟化反應(yīng)溫度在45-50℃之間，控制油浴溫度45℃，肟化反應(yīng)時間控制在210分鐘。在成鹽反應(yīng)蒸餾出甲醇-甲苯共沸物時加入2次甲苯，在酰化反應(yīng)中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分鐘。經(jīng)此步驟后可獲得特辛基水楊醛肟粗產(chǎn)品，對其酸化、減壓蒸餾和石油醚清洗，得到白色粉末狀物質(zhì)，即為特辛基水楊醛肟。特辛基水楊醛肟的實際收率為83.62％。

實施例9

控制合成工藝條件如下：摩爾比n(鎂:對-特辛基苯酚)為0.50:1，成鹽反應(yīng)時間控制在110分鐘，成鹽反應(yīng)溫度控制在63℃時回流反應(yīng)；摩爾比n(多聚甲醛:對-特辛基苯酚)為2.4∶1，用油浴控制?；瘻囟仍?07℃，?；磻?yīng)時間控制在120分鐘；摩爾比n(鹽酸羥胺:對-特辛基苯酚)為1.30∶1，選擇肟化反應(yīng)溫度在45-50℃之間，控制油浴溫度45℃，肟化反應(yīng)時間控制在180分鐘。在成鹽反應(yīng)蒸餾出甲醇-甲苯共沸物時加入2次甲苯，在?；磻?yīng)中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分鐘。經(jīng)此步驟后可獲得特辛基水楊醛肟粗產(chǎn)品，對其酸化、減壓蒸餾和石油醚清洗，得到白色粉末狀物質(zhì)，即為特辛基水楊醛肟。特辛基水楊醛肟的實際收率為90.14％。