一种特辛基水杨醛肟及其合成方法与流程

本发明涉及一种新型烷基水杨醛肟及其合成技术，特别是一种特辛基水杨醛肟及其合成方法。

背景技术：

烷基水杨醛肟对铜离子具有非常强的螯合作用，常常被湿法冶金工艺中作为萃取剂使用。烷基水杨醛肟中苯环对位上r基团的结构变化将使萃取剂具有不同的疏水性和空间位阻效应，这将会影响萃取剂对铜离子的萃取性能。目前已有报道过许多含不同碳原子数的直链烷烃烷基水杨醛肟，包括含有9、10和12个碳原子的直链烷烃。但合成r基团为8个碳原子的特辛基水杨醛肟未曾有过报道。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种特辛基水杨醛肟及其合成方法。

本发明的技术方案：一种特辛基水杨醛肟，其分子式为：c15h2302n，理论分子量为：249.35，结构式为：

一种特辛基水杨醛肟的合成方法，包括如下步骤：将配置体积比为1-1.5:1的甲醇和甲苯的混合溶液转至三口瓶中，加热至温度为60-70℃回流状态；向三口瓶中加入金属镁:对-特辛基苯酚摩尔比为0.4-0.7:1的金属镁，金属镁表面将陆续有气泡产生，直至金属镁完全溶解；向三口瓶中加入对-特辛基苯酚，继续反应80-120分钟；在温度80-85℃蒸馏出甲醇-甲苯共沸物，在这个过程中加2次甲苯，每次加5ml，前后次相隔2分钟；向三口瓶中加入多聚甲醛:对-特辛基苯酚摩尔比为2.2-2.5∶1的多聚甲醛，控温在100-110℃之间反应100-160分钟，在这个过程中加3次甲苯，每次加5ml，前后次相隔2分钟；升温至120-125℃之间，蒸馏出甲苯；然后降温至45-50℃之间，再慢慢滴加盐酸羟胺:对-特辛基苯酚摩尔比为1.3-1.6:1的盐酸羟胺，反应时间控制在150-220分钟，得到特辛基水杨醛肟粗产品；最后对特辛基水杨醛肟粗产品进行酸化、减压蒸馏和石油醚清洗，获得特辛基水杨醛肟(目的产物)。

本发明中特辛基水杨醛肟的合成原理如方程式1-5所示，其中r基团为特辛基。

2ch3oh+mg→mg(ch3o)2+h2↑式1

本发明首次提出了一种r基团为特辛基的烷基水杨醛肟，利用国产原料，通过“一锅法”首次成功合成了特辛基水杨醛肟。萃取实验证明它对铜离子具有很好的萃取性能，相比于其它常用铜萃取剂(lix984、lix984n、p50)，它还具有合成成本低、原料来源广等优点。

附图说明

图1为本发明的特辛基水杨醛肟结构式中氢原子位置示意图；图1方框中序号表示氢原子的位置和种类。

图2为本发明的实施例1获得的特辛基水杨醛肟的红外谱图。

图3为本发明的实施例1获得的特辛基水杨醛肟的1hnmr谱图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围(重点开展了特辛基水杨醛肟的合成及表征研究)。

实施例1

控制合成工艺条件如下：摩尔比n(镁:对-特辛基苯酚)为0.55:1，成盐反应时间控制在110分钟，成盐反应温度控制在63℃时回流反应；摩尔比n(多聚甲醛:对-特辛基苯酚)为2.40:1，用油浴控制酰化温度在107℃，酰化反应时间控制在150分钟；摩尔比n(盐酸羟胺:对-特辛基苯酚)为1.50:1，选择肟化反应温度在45-50℃之间，控制油浴温度47℃，肟化反应时间控制在210分钟。在成盐反应蒸馏出甲醇-甲苯共沸物时加入2次甲苯，在酰化反应中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分钟。经此步骤后可获得特辛基水杨醛肟粗产品，对其酸化、减压蒸馏和石油醚清洗，得到白色粉末状物质，即为特辛基水杨醛肟。实际收率为96％，经高效液相色谱检测分析可知其纯度达93.9％。

目的产物的红外光谱如图2所示，从图中可知，在3360cm^-1附近有一个尖锐的吸收峰，为酚羟基的吸收峰；在2960cm^-1和2870cm^-1周围出有吸收峰，为ch3基的吸收峰，在2925cm^-1和2850cm^-1范围内有3个吸收峰，为ch2基的吸收峰；在1500cm^-1、1580cm^-1和1600cm^-1处有明显的吸收峰，为苯环的吸收峰；在1620cm^-1处有吸收峰，为肟基(c＝n)的吸收峰；在690cm^-1-770cm^-1处有吸收峰，这说明苯环有两个位置被取代，是由于苯环内＝c—h面外弯曲振动所致。红外谱图信息与特辛基水杨醛肟的结构信息完全相符合。

目的产物的核磁共振氢谱如图3所示，从图中可知，0.719ppm代表第一种氢原子(特辛基上离苯环最远端季碳原子上的甲基氢原子)，积分为9.26，约等于9；1.343ppm代表第二种氢原子(特辛基上离苯环最近端季碳原子上的甲基氢原子)，积分为6.17，约等于6；1.701ppm代表第三种氢原子(亚甲基)，积分为2.27(特辛基上中间碳原子上的氢原子)，约等于2；7.123ppm-7.499ppm代表第四、五、六种氢原子(苯环上的氢原子)，积分分别为1.00、1.03、1.03，都约等于1，在这范围有一根细且峰值不高的谱线，可能是由于5、6号相邻碳上各有一个氢原子，存在的自旋裂分，根据n+1规则，在谱图中出现两重峰的分别为5和6号氢，6号氢更接近羟基，故化学位移值比5号氢大；7.495ppm代表第七种氢原子,即连接氮原子和苯环的碳原子上的氢，积分为0.99，约等于1；9.646ppm-9.668ppm代表第八种氢原子，即酚羟基上的氢，积分刚好为1；8.233ppm代表第九种氢原子，即肟基上的氢，积分为0.99，约等于1。核磁共振氢谱信息与特辛基水杨醛肟中的氢离子分布完全相符合。

目的产物的元素分析计算值如下：c、h、n的理论计算值分别为72.25％、9.30％、5.62％，c、h、n的实际测量值分别为72.41％、9.42％、5.29％。特辛基水杨醛肟的测量值与理论值非常相符。

目的产物的气质联用测定结果表明该化合物的分子量为249，与特辛基水杨醛肟的理论分子量非常接近。

实施例2

控制合成工艺条件如下：摩尔比n(镁:对-特辛基苯酚)为0.50∶1，成盐反应时间控制在110分钟，成盐反应温度控制在63℃时回流反应；摩尔比n(多聚甲醛:对-特辛基苯酚)为2.40∶1，用油浴控制酰化温度在107℃，酰化反应时间控制在150分钟；摩尔比n(盐酸羟胺:对-特辛基苯酚)为1.50∶1，选择肟化反应温度在45-50℃之间，控制油浴温度47℃，肟化反应时间控制在210分钟。在成盐反应蒸馏出甲醇-甲苯共沸物时加入2次甲苯，在酰化反应中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分钟。经此步骤后可获得特辛基水杨醛肟粗产品，对其酸化、减压蒸馏和石油醚清洗，得到白色粉末状物质，即为特辛基水杨醛肟。特辛基水杨醛肟的实际收率为89.32％。

实施例3

控制合成工艺条件如下：摩尔比n(镁:对-特辛基苯酚)为0.50∶1，成盐反应时间控制在90分钟，成盐反应温度控制在63℃时回流反应；摩尔比n(多聚甲醛:对-特辛基苯酚)为2.40∶1，用油浴控制酰化温度在107℃，酰化反应时间控制在150分钟；摩尔比n(盐酸羟胺:对-特辛基苯酚)为1.50∶1，选择肟化反应温度在45-50℃之间，控制油浴温度47℃，肟化反应时间控制在210分钟。在成盐反应蒸馏出甲醇-甲苯共沸物时加入2次甲苯，在酰化反应中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分钟。经此步骤后可获得特辛基水杨醛肟粗产品，对其酸化、减压蒸馏和石油醚清洗，得到白色粉末状物质，即为特辛基水杨醛肟。特辛基水杨醛肟的实际收率为84.21％。

实施例4

控制合成工艺条件如下：摩尔比n(镁:对-特辛基苯酚)为0.50∶1，成盐反应时间控制在110分钟，成盐反应温度控制在63℃时回流反应；摩尔比n(多聚甲醛:对-特辛基苯酚)为2.2∶1，用油浴控制酰化温度在107℃，酰化反应时间控制在150分钟；摩尔比n(盐酸羟胺:对-特辛基苯酚)为1.50∶1，选择肟化反应温度在45-50℃之间，控制油浴温度47℃，肟化反应时间控制在210分钟。在成盐反应蒸馏出甲醇-甲苯共沸物时加入2次甲苯，在酰化反应中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分钟。经此步骤后可获得特辛基水杨醛肟粗产品，对其酸化、减压蒸馏和石油醚清洗，得到白色粉末状物质，即为特辛基水杨醛肟。特辛基水杨醛肟的实际收率为84.13％。

实施例5

控制合成工艺条件如下：摩尔比n(镁:对-特辛基苯酚)为0.50∶1，成盐反应时间控制在110分钟，成盐反应温度控制在63℃时回流反应；摩尔比n(多聚甲醛:对-特辛基苯酚)为2.4∶1，用油浴控制酰化温度在102℃，酰化反应时间控制在150分钟；摩尔比n(盐酸羟胺:对-特辛基苯酚)为1.50∶1，选择肟化反应温度在45-50℃之间，控制油浴温度47℃，肟化反应时间控制在210分钟。在成盐反应蒸馏出甲醇-甲苯共沸物时加入2次甲苯，在酰化反应中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分钟。经此步骤后可获得特辛基水杨醛肟粗产品，对其酸化、减压蒸馏和石油醚清洗，得到白色粉末状物质，即为特辛基水杨醛肟。特辛基水杨醛肟的实际收率为92.62％。

实施例6

控制合成工艺条件如下：摩尔比n(镁:对-特辛基苯酚)为0.50∶1，成盐反应时间控制在110分钟，成盐反应温度控制在63℃时回流反应；摩尔比n(多聚甲醛:对-特辛基苯酚)为2.4∶1，用油浴控制酰化温度在107℃，酰化反应时间控制在120分钟；摩尔比n(盐酸羟胺:对-特辛基苯酚)为1.50∶1，选择肟化反应温度在45-50℃之间，控制油浴温度47℃，肟化反应时间控制在210分钟。在成盐反应蒸馏出甲醇-甲苯共沸物时加入2次甲苯，在酰化反应中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分钟。经此步骤后可获得特辛基水杨醛肟粗产品，对其酸化、减压蒸馏和石油醚清洗，得到白色粉末状物质，即为特辛基水杨醛肟。特辛基水杨醛肟的实际收率为90.36％。

实施例7

控制合成工艺条件如下：摩尔比n(镁:对-特辛基苯酚)为0.50∶1，成盐反应时间控制在110分钟，成盐反应温度控制在63℃时回流反应；摩尔比n(多聚甲醛:对-特辛基苯酚)为2.4∶1，用油浴控制酰化温度在107℃，酰化反应时间控制在120分钟；摩尔比n(盐酸羟胺:对-特辛基苯酚)为1.30∶1，选择肟化反应温度在45-50℃之间，控制油浴温度47℃，肟化反应时间控制在210分钟。在成盐反应蒸馏出甲醇-甲苯共沸物时加入2次甲苯，在酰化反应中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分钟。经此步骤后可获得特辛基水杨醛肟粗产品，对其酸化、减压蒸馏和石油醚清洗，得到白色粉末状物质，即为特辛基水杨醛肟。特辛基水杨醛肟的实际收率为85.13％。

实施例8

控制合成工艺条件如下：摩尔比n(镁:对-特辛基苯酚)为0.50:1，成盐反应时间控制在110分钟，成盐反应温度控制在63℃时回流反应；摩尔比n(多聚甲醛:对-特辛基苯酚)为2.4∶1，用油浴控制酰化温度在107℃，酰化反应时间控制在120分钟；摩尔比n(盐酸羟胺:对-特辛基苯酚)为1.30:1，选择肟化反应温度在45-50℃之间，控制油浴温度45℃，肟化反应时间控制在210分钟。在成盐反应蒸馏出甲醇-甲苯共沸物时加入2次甲苯，在酰化反应中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分钟。经此步骤后可获得特辛基水杨醛肟粗产品，对其酸化、减压蒸馏和石油醚清洗，得到白色粉末状物质，即为特辛基水杨醛肟。特辛基水杨醛肟的实际收率为83.62％。

实施例9

控制合成工艺条件如下：摩尔比n(镁:对-特辛基苯酚)为0.50:1，成盐反应时间控制在110分钟，成盐反应温度控制在63℃时回流反应；摩尔比n(多聚甲醛:对-特辛基苯酚)为2.4∶1，用油浴控制酰化温度在107℃，酰化反应时间控制在120分钟；摩尔比n(盐酸羟胺:对-特辛基苯酚)为1.30∶1，选择肟化反应温度在45-50℃之间，控制油浴温度45℃，肟化反应时间控制在180分钟。在成盐反应蒸馏出甲醇-甲苯共沸物时加入2次甲苯，在酰化反应中加入3次甲苯，每次加5ml量，前后次相隔2分钟。经此步骤后可获得特辛基水杨醛肟粗产品，对其酸化、减压蒸馏和石油醚清洗，得到白色粉末状物质，即为特辛基水杨醛肟。特辛基水杨醛肟的实际收率为90.14％。