新型酯基雙硫脲和硫氨酯硫脲的合成及性能研究.pdf

1、本文在綜述硫脲及其衍生物研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，設(shè)計出一類分子中同時含有兩個硫脲基團或者一個硫脲基團一個硫氨酯基團的新型酯基雙硫脲和硫氨酯硫脲;研究了該類新型酯基雙硫脲和硫氨酯硫脲的合成方法，考察了它們與金屬離子的作用以及在礦物表面的吸附行為，并探討了它們的萃取和浮選性能。
　　以氯甲酸酯（氯甲酸乙酯、氯甲酸異丁酯、氯甲酸異辛酯）與NaSCN為原料，N，N'-二甲基苯胺(DMA)為催化劑，經(jīng)相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)，合成中間體N-烷氧羰基異硫氰酸酯

2、;該中間體再與有機胺（乙二胺、1，3-丙二胺、鄰苯二胺、對苯二胺、聚醚胺D230、二甘醇胺）發(fā)生加成反應(yīng)，合成多種新型酯基雙硫脲和硫氨酯硫脲。其中合成N，N'-二異辛氧羰基-N"，N"'-(2，2'-亞聚丙醚基)-雙硫脲(DiOPEBTU)優(yōu)選工藝為:氯甲酸異辛酯、DMA、硫氰酸鈉和聚醚胺D230的摩爾比為1∶0.06∶1.1∶0.6，第一步取代反應(yīng)時間為2.5 h，反應(yīng)溫度為0～5℃，第二步加成反應(yīng)為2h，反應(yīng)溫度低于12℃。在此優(yōu)化

3、條件下，DiOPEBTU的產(chǎn)率達到82.34％。合成N，N'-二乙氧羰基-O，N"-(2，2'-亞乙醚基)-硫氨酯硫脲(DEEECTU)優(yōu)選工藝為:氯甲酸乙酯、DMA、硫氰酸鈉和二甘醇胺的摩爾比為1∶0.08∶1.1∶0.6，第一步取代反應(yīng)時間為2.5 h，反應(yīng)溫度為0～5℃，第二步加成反應(yīng)為4h，其中保持溫度低于10℃反應(yīng)2h，分離水相后再在60℃反應(yīng)2h。在此優(yōu)化條件下，DEEECTU的產(chǎn)率達到90.63％。通過紫外光譜、紅外光譜、

4、核磁共振氫譜對合成物質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行了表征。
　　采用紫外光譜結(jié)合pH的變化研究新型酯基雙硫脲和硫氨酯硫脲與金屬離子的作用。結(jié)果表明:與金屬離子混合后，Cu2+、Ag+離子能顯著降低溶液中酯基雙硫脲和硫氨酯硫脲的吸光度和pH值，而Fe2+、Fe3+、Co2+、Ni2+、Zn2+和Pb2+離子卻影響不明顯。據(jù)此推斷，在實驗條件下，新型酯基雙硫脲和硫氨酯硫脲與Cu2+、Ag+之間可能存在化學(xué)作用，而與Fe2+、Fe3+、Co2+、Ni2+

5、、Zn2+和Pb2+可能不存在化學(xué)作用。吸附實驗表明，DEEECTU在黃銅礦表面的吸附量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其在閃鋅礦、方鉛礦表面的吸附量，其在黃銅礦表面的吸附形式以化學(xué)吸附為主。
　　此外還研究了新型酯基雙硫脲和硫氨酯硫脲的萃取和浮選性能，萃取結(jié)果表明N，N'-二異丁氧羰基-N"，N'"-（1，3-亞丙基）-雙硫脲(DiBPLBTU)在溫度為30℃，相比(O/A)為1∶4，萃取時間為10 min，萃取劑濃度為200 g/L條件下，其對初始水