如何分离二氯甲烷和甲基叔丁基醚

二氧化硫能溶于二氯甲烷吗：

二氧化硫能溶于二氯甲烷。

因为两种物质是相互溶解的，所以他们可以溶解在一起，希望可以帮到你。

二氧化硫为无色透明气体，有刺激性臭味。 能溶于水、乙醇和乙醚，不能溶于二氯甲烷。

二氧化硫是最常见、最简单、有刺激性的硫氧化物，化学式SO2，无色气体，大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素，因此燃烧时会生成二氧化硫。

当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化，便会迅速高效生成硫酸（酸雨的主要成分）。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。

6.为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

7.本发明提供了一种用于分离硫酸根离子的液液萃取剂，所述液液萃取剂的分子式为：c

45h53

n9s2；结构式为：

[0008][0009]

本发明还提供上述用于分离硫酸根离子的液液萃取剂的制备方法，包括以下步骤：

[0010]

将2-(氨基丁基)-2-甲基-1，3-二氧戊环与苯甲酰基异硫氰酸酯反应生成中间体n-4-(2-甲基-1，3-二氧戊环-2-基)丁基-n

’‑

苯甲酰基硫脲(ea)；

[0011]

通过碳酸钾对中间体n-4-(2-甲基-1，3-二氧戊环-2-基)丁基-n

’‑

苯甲酰基硫脲(ea)水解得到中间体2-(硫脲基丁基)-2-甲基-1，3-二氧戊环(eb)；

[0012]

用中间体2-(硫脲基丁基)-2-甲基-1，3-二氧戊环(eb)与2，6-二溴乙酰基吡啶反应得到中间体2，6-双(2-(5-氧代己基氨基)噻唑-4-基)吡啶(ec)；

[0013]

在三氟乙酸的催化下中间体2，6-双(2-(5-氧代己基氨基)噻唑-4-基)吡啶(ec)与吡咯缩合得到中间体2，6-双{2-[(5，5-二吡咯基)己基氨基]噻唑-4-基}吡啶(ed)；

[0014]

在三氟化硼乙醚的催化下中间体2，6-双{2-[(5，5-二吡咯基)己基氨基]噻唑-4-基}吡啶(ed)与丙酮缩合反应得到所述的液液萃取剂meso-六甲基-meso-双(2-(丁基氨基)噻唑-4-基)吡啶基杯[4]吡咯(e)。

[0015]

进一步，所述生成中间体ea的具体过程为：将2-(氨基丁基)-2-甲基-1，3-二氧戊环溶于二氯甲烷中，然后加入1-2倍摩尔量的苯甲酰基异硫氰酸酯，室温搅拌反应5h，减压除去溶剂，残余物采用柱色谱分离得中间体ea；中间体ea的化学结构式为：

[0016]

进一步，所述获得中间体eb的具体过程为：将ea溶于甲醇中，然后加入1-3倍摩尔量的碳酸钾，室温搅拌10h，减压除去溶剂，残余物采用柱色谱分离得中间体eb；中间体eb的化学结构式为：

[0017]

进一步，所述获得中间体ec的具体过程为：将2，6-二溴乙酰基吡啶溶于乙醇中，然后加入2-4倍摩尔量的eb，混合物加热回流反应10h，加入三乙胺淬灭反应，减压除去溶剂，

残余物采用柱色谱分离得中间体ec；中间体ec的化学结构式为：

[0018]

进一步，所述获得中间体ed的具体过程为：将ec溶于吡咯中，然后加入2-4倍摩尔量的三氟乙酸，混合物加热到60℃恒温搅拌1h，冷却，加入三乙胺淬灭反应，减压除去溶剂，残余物采用柱色谱分离得ed；中间体ed的化学结构式为：

[0019][0020]

进一步，所述获得液液萃取剂e的具体过程为：将ed溶于丙酮中，搅拌下加入1-3倍摩尔量的47％的三氟化硼乙醚溶液，然后室温反应2h，加入三乙胺淬灭，减压除去溶剂，残余物采用柱色谱分离得到萃取剂e。

[0021]

本发明还提供一种上述用于分离硫酸根离子的液液萃取剂的应用，其特征在于：用于硫酸根的液液萃取。

[0022]

与现有技术相比本发明具有以下优点：

[0023]

本发明萃取剂在硫酸根萃取过程中无需加入昂贵的四烷基季铵盐作为协萃剂，生产成本大幅降低；对硫酸根的选择性好，萃取效率高(》99％)，可以将水相中的硫酸根几乎定量地提取到二氯甲烷溶液中；萃取过程简单、快速，通过氢氧化钡碱溶液对有机相中硫酸根的反相萃取，可实现萃取剂的循环再生。而且萃取机理新颖，在酸性萃取体系中首先形成带正电荷的质子化产物，然后通过其上的静电作用、多重氢键作用以及空间匹配效应的协同作用萃取硫酸根离子，该萃取剂的特性使其在高放射性核废液的处理过程中具有很好的应用价值和广阔的发展前景。

附图说明

[0024]

图1为本发明萃取剂制备方法的流程图。

[0025]

图2为本发明萃取剂e的1h nmr核磁共振谱图。

[0026]

图3为本发明质子化的萃取剂(eh)

2+

与硫酸根的络合物的高分辨质谱图。

[0027]

图4为本发明硫酸根的选择性萃取实验的1h nmr核磁共振谱图。

[0028]

图5为本发明萃取硫酸根的可逆循环实验的1h nmr核磁共振谱图。

具体实施方式

[0029]

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合本发明的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

[0030]

实施例1：

[0031]

一种用于分离硫酸根离子的液液萃取剂的制备：

[0032]

(1)中间体ea的制备：将2-(氨基丁基)-2-甲基-1，3-二氧戊环(2.39g，15mmol)溶于30ml二氯甲烷中，然后加入苯甲酰基异硫氰酸酯(2.45g，15mmol)，室温反应5h，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为10cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到3.86g产物，收率为80％。

[0033]

(2)中间体ea的制备：将2-(氨基丁基)-2-甲基-1，3-二氧戊环(2.39g，15mmol)溶于30ml二氯甲烷中，然后加入苯甲酰基异硫氰酸酯(3.68g，22.5mmol)，室温反应5h，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为10cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到4.12g产物，收率为85％。

[0034]

(3)中间体ea的制备：将2-(氨基丁基)-2-甲基-1，3-二氧戊环(2.39g，15mmol)溶于30ml二氯甲烷中，然后加入苯甲酰基异硫氰酸酯(4.90g，30mmol)，室温反应5h，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为10cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到4.56g产物，收率为94％。

[0035]

(4)中间体eb的制备：将ea(2.63g，8.15mmol)溶于100ml甲醇中，再加入碳酸钾(1.13g，8.15mmol)，室温反应10h，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为15cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到1.53g产物，收率为86％。

[0036]

(5)中间体eb的制备：将ea(2.63g，8.15mmol)溶于100ml甲醇中，再加入碳酸钾(2.26g，16.3mmol)，室温反应10h，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为15cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到1.62g产物，收率为91％。

[0037]

(6)中间体eb的制备：将ea(2.63g，8.15mmol)溶于100ml甲醇中，再加入碳酸钾(3.39g，24.45mmol)，室温反应10h，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为15cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到1.71g产物，收率为96％。

[0038]

(7)中间体ec的制备：将2，6-二溴乙酰基吡啶(1g，3.11mmol)溶于20ml乙醇中，然后加入eb(1.36g，6.22mmol)，混合物加热回流反应10h，冷却，加入1ml三乙胺淬灭反应，减

压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目中性氧化铝填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为5cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到0.90g产物，收率为61％。

[0039]

(8)中间体ec的制备：将2，6-二溴乙酰基吡啶(1g，3.11mmol)溶于20ml乙醇中，然后加入eb(2.04g，9.33mmol)，混合物加热回流反应10h，冷却，加入1ml三乙胺淬灭反应，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目中性氧化铝填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为5cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到1.06g产物，收率为72％。

[0040]

(9)中间体ec的制备：将2，6-二溴乙酰基吡啶(1g，3.11mmol)溶于20ml乙醇中，然后加入eb(2.72g，12.44mmol)，混合物加热回流反应10h，冷却，加入1ml三乙胺淬灭反应，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目中性氧化铝填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为5cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到1.16g产物，收率为79％。

[0041]

(10)中间体ed的制备：将ec(0.56g，1.19mmol)溶于15ml吡咯中，然后加入三氟乙酸(0.27g，2.38mmol)，混合物加热到60℃恒温搅拌1h，冷却，加入1ml三乙胺淬灭反应，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为10cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝2：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到0.43g产物，收率为51％。

[0042]

(11)中间体ed的制备：将ec(0.56g，1.19mmol)溶于15ml吡咯中，然后加入三氟乙酸(0.41g，3.57mmol)，混合物加热到60℃恒温搅拌1h，冷却，加入1ml三乙胺淬灭反应，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为10cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝2：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到0.61g产物，收率为73％。

[0043]

(12)中间体ed的制备：将ec(0.56g，1.19mmol)溶于15ml吡咯中，然后加入三氟乙酸(0.54g，4.76mmol)，混合物加热到60℃恒温搅拌1h，冷却，加入1ml三乙胺淬灭反应，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为10cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝2：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到0.60g产物，收率为72％。

[0044]

(13)萃取剂e的制备：将ed(0.2g，0.28mmol)溶于50ml丙酮中，然后加入47％的三氟化硼乙醚溶液(90μl 0.28mmol),室温搅拌2h，加入0.5ml三乙胺淬灭，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目硅胶填充内径为20mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为10cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到57mg产物，收率为26％。

[0045]

(14)萃取剂e的制备：将ed(0.2g，0.28mmol)溶于50ml丙酮中，然后加入47％的三氟化硼乙醚溶液(180μl 0.56mmol),室温搅拌2h，加入0.5ml三乙胺淬灭，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目硅胶填充内径为20mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为10cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到61mg产物，收率为28％。

[0046]

(15)萃取剂e的制备：将ed(0.2g，0.28mmol)溶于50ml丙酮中，然后加入47％的三

氟化硼乙醚溶液(270μl 0.84mmol),室温搅拌2h，加入0.5ml三乙胺淬灭，减压除去溶剂，残留物柱色谱分离，方法为：用100-200目硅胶填充内径为20mm的具砂板闪式层析柱，充填高度为10cm，在硅胶上方加入待分离的残留物，用体积比为乙酸乙酯：石油醚＝1：1的混合溶剂作洗脱剂，分离得到66mg产物，收率为30％。

[0047]

实施例2：使用萃取剂e进行硫酸根液液萃取

[0048]

(1)选择性萃取实验：在核磁管中装入0.5ml 4mm e的cd2cl2溶液，然后加入0.5ml 40mm hno3(空白实验)、4mm na2so4/40mm hno3或4mm na2so4/120mm hno3(选择性萃取实验)的去离子水溶液。通过手摇震荡、静置相分离，在1min内完成萃取，然后迅速扫描核磁谱图(图4)。实验证明，萃取后的核磁谱图中完全不含有萃取剂e以及萃取剂e与硝酸根离子配合物的信号峰，说明水相中的硫酸根离子(1倍摩尔当量)几乎完全被萃取到cd2cl2，通过核磁氢谱灵敏度推测，有机相中即使含有萃取剂e或者萃取剂e与硝酸根离子配合物，其含量也不会超过1％，也就意味着萃取剂e对硫酸根的萃取性能几乎达到了定量萃取的水平(》99％)。通过空白实验对比，发现no

3-的含量(硫酸根的10-30倍当量)对萃取剂e的萃取率没有影响，说明萃取剂对硫酸根具有高度的选择性。

[0049]

(2)可逆循环实验：将硫酸根萃取实验中的水相进行分离，向有机相中加入0.5ml 4mm ba(oh)2的去离子水溶液。通过手摇震荡、静置相分离，在1min内完成萃取，然后迅速扫描核磁谱图(图5)。

[0050]

用带有长针头的注射器将上层的白色硫酸钡悬浊水相吸走，再用去离子水将核磁管内的有机相充分洗涤，以除去可能残留的钡离子或硫酸钡固体。然后加入4mm na2so4/40mm hno3的去离子水溶液，通过手摇震荡、静置相分离，在1min内完成萃取，然后迅速扫描核磁谱图(图5)。实验证明，萃取剂e可以循环萃取硫酸根离子，再生后的萃取剂对硫酸根离子的萃取效果几乎不变。

[0051]

虽然在上文中已经参考了一些实施例对本发明进行描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效无替换其中的技术点，尤其是，只要不存在技术冲突，本发明所纰漏的各种实施例中的各项特征均可通过任一方式结合起来使用，在本发明中未对这些组合的情况进行穷举的描述仅仅是处于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而且包括落入权利要求。

十二烷基硫酸钠为白色至微黄色粉末。具有轻微的特殊气味。密度（g/mL,20℃）：1.03，熔点（分解，oC）：180～185，闪点（oC）：>100，易溶于水，微溶于乙醇，几乎不溶于氯仿、乙醚和轻石油。对酸、碱和硬水稳定。

1、化学工业用作制造硫化钠硅酸钠水玻璃及其它化工产品。

2、造纸工业用于制造硫酸盐纸浆时的蒸煮剂。

3、玻璃工业用以代替纯碱做助溶剂。

4、纺织工业用于调配维尼纶纺丝凝固剂。

5、用于有色金属冶金、皮革等方面。

6、用来制硫化钠、纸浆、玻璃、水玻璃、瓷釉，也用作缓泻剂和钡盐中毒的解毒剂等。是用食盐与硫酸制造盐酸时的副产品。化工上用于制造硫化钠，硅酸钠等。实验室用于洗去钡盐。工业上用作制取NaOH和H₂SO₄的原料，也用于造纸，玻璃，印染，合成纤维，制革等。 在有机合成实验室硫酸钠是一种最为常用的后处理干燥剂。

7、主要用作合成洗涤剂的填充料。造纸工业用于制造硫酸盐纸浆时的蒸煮剂。玻璃工业用以代替纯碱。化学工业用作制造硫化钠、硅酸钠和其他化工产品的原料。纺织工业用于调配维尼纶纺丝凝固浴。医药工业用作缓泻剂。还用于有色冶金、皮革等方面。

8、使水化产物硫铝酸钙更快地生成，从而加快了水泥的水化硬化速度。硫酸钠的掺量一般为水泥质量的0.5%～2%，能提高混凝土早期强度50%～100%，28天强度有时提高，有时降低，提高幅度约在10%左右，随水泥品种、养护条件及其掺量而异。还用作合成洗涤剂的填充料，也用于造纸工业、玻璃工业、化学工业、纺织工业及医药工业等。

9、用作分析试剂，如脱水剂、定氮时消化催化剂，原子吸收光谱分析中干扰抑制剂。还用于医药工业。

10、用于化工、造纸和玻璃、染料、印染和医药工业,在合成纤维、制革、有色冶金、瓷釉等的制造中也有应用,还用于洗涤剂和肥皂中作添加剂。

11、在硫酸盐镀锌中可用作缓冲剂以稳定镀液的ph值。

二氯甲烷：

二氯甲烷具有溶解能力强和毒性低的优点，大量用于制造安全电影胶片、聚碳酸酯，其余用作涂料溶剂、金属脱脂剂，气烟雾喷射剂、聚氨酯发泡剂、脱模剂、脱漆剂。

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二氯甲烷为无色液体，在制药工业中做反应介质，用于制备氨苄青霉素、羟苄青霉素和先锋霉素等还用作胶片生产中的溶剂、石油脱蜡溶剂、气溶胶推进剂、有机合成萃取剂、聚氨酯等泡沫塑料生产用发泡剂和金属清洗剂等。

二氯甲烷在中国主要用于胶片生产和医药领域。其中用于胶片生产的消费量占总消费量的50%，医药方面占总消费量的20%，清洗剂及化工行业消费量占总消费量的20%，其他方面占10%。

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二氯甲烷是无色、透明、比水重、易挥发的液体，有类似醚的气味和甜味，不燃烧，但与高浓度氧混合后形成爆炸的混合物。二氯甲烷微溶于水，与绝大多数常用的有机溶剂互溶，与其他含氯溶剂、乙醚、乙醇也可以任意比例混溶。室温下二氯甲烷难溶于液氨中，能很快溶解在酚、醛、酮、冰醋酸、磷酸三乙酯、甲酰胺、环己胺、乙酰乙酸乙酯中。纯二氯甲烷无闪点，含等体积的二氯甲烷和汽油、溶剂石脑油或甲苯的溶剂混合物是不易燃的，然而当二氯甲烷与丙酮或甲醇液体以10：1比例混合时，其混合特具有闪点，蒸发后与空气会形成易燃的混合物。 二氯甲烷是甲烷氯化物中毒性最小的，其毒性仅为四氯化碳毒性的0.11%。如果二氯甲烷直接溅入眼中，有疼痛感并有腐蚀作用。二氯甲烷的蒸汽有麻醉作用。当发生严惩的中毒危险时应立即脱离接触并移至新鲜空气处，一些中毒症状就会得到缓解或消失，不会引起持久性的损害。

基本信息

理化性质

计算化学数据