论文开题：DBT的合成

目录/提纲：……
4、拟解决的关键问题：拟解决的关键问题是如何分离出产品
2、加入AlCl33g，继续升温至240℃，反应8-9个小时
3、温度降至180℃，加入NaOH3.02g
4、进行减压蒸馏，得到白色或淡黄色晶体
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大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：　　化工学院　　　　　　　　　　　专业班级：　　　08制药

课题名称 DBT的合成

1、本课题的的研究目的和意义：
本课题将联苯和硫在AlCl3催化剂作用下合成二苯并噻吩，使用减压蒸馏器将联苯和二苯并噻吩一起分离出来，再利用联苯和二苯并噻吩在一定真空度下的沸点不同，使联苯先挥发，以得到纯度较高的二苯并噻吩。通过本次实验也能形成自己一套二苯并噻吩的合成新方法。
DBT 可以做玫瑰香型香料的助剂, 同时还是柴油加氢脱硫研究的重要模型化合物。近年来环保要求越来越苛刻, 对油品中硫含量的要求也越来越严格, 故对油品进行深度脱硫的研究, 生产“清洁燃料”为炼油科技工作者目前面临的重大课题。二苯并噻吩及其烷基衍生物(DBTs) 作为加氢脱硫的原料，需求量逐年增加。然而国内目前尚无生产, 需从国外进口, 但价格昂贵。研究DBT 的合成, 其目的是达到替代进口, 节约外汇。由此可
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物的HDS 反应活性最低。其中4，6-二甲基二苯并噻吩及2，6-二甲基二苯并噻吩是三种重要的模型化合物，系统地研究它们在HDS中的反应过程，对揭示芳香杂环含硫化合物HDS反应机理及烷基取代基空间位阻作用和电子效应有重要意义。
该实验具体合成方法有两种，每一步都有一定的操作，在这里就不便赘述。实验结果是：以2-溴代-3-甲基环己酮和2-溴代-5-甲基环己酮混合物与2-甲基苯硫酚为原料，经耦合和环化反应后纯化得到1，2，3，4-四氢-2，6-二甲基二苯并噻吩( 收率32%，纯度96%) ; 在三氟乙酸中经锌粉还原合成了1，2，3，4，4a，9b-六氢-2，6-二甲基二苯并噻吩(收率80%，纯度95%) 。虽然得到的产率和收率都很高，反应条件也较温和，但是其中的所用到的原料及仪器都比较复杂。综合我们实验室的实验设备和条件，我认为我们无法参照此法进行实验。于是我们寻求其他方法进行二苯并噻吩的合成。
由石油大学( 华东) 化学化工学院进行的研究。该文献也是参照前人合成二苯并噻吩的方法，主要是以联苯和硫为反应原料，以AlCl3为催化剂，在240 ℃高温下反应8-9个小时，反应结束后经水洗出去AlCl3，然后以乙醇为溶剂进行抽提，进一步纯化。根据联苯和二苯并噻吩的沸点不同，在减压蒸馏的条件下分离出联苯，得到的产物再用乙醇重结晶，得到较好的产品。而新的方法是在反应结束后加入NaOH与AlCl3反应生成沉淀，然后直接进行减压蒸馏以得到二苯并噻吩产品。这样改进之后省去了很多操作上的麻烦，主要是，在前面的方法中存在很多不足之处，例如生产步骤繁琐, 费时, 从投料反应到制备出成品需要3d 时间。在对反应产物用沸水洗脱AlCl3时遇到很大困难, 由于反应产物的熔点( 98~ 99 ℃ ) 与水的沸点相近, 以致形成不能用分液漏斗等常规方法进行分离的粘稠液体, 只能采用冷却混合物, 反应产物凝固后再分离水, 而第二次水洗时还需再加热。乙醇抽提也存在类似的问题。而改进了方法之后，即省去了中间许多提纯步骤，改为加入NaOH，这样做的好处是使AlCl3 与NaOH 反应生成Al( OH) 3 或NaAlO2, 因固体含量较少( < 10% ) , 不会对反应产物的粘度及沸腾造成明显影响。反应产物中未反应的硫及缩聚的高分子杂质在减压蒸馏时不会进入DBT 馏分。按改进后的方法进行合成, 当反应混合产物由240 ℃ 降温至约120 ℃时, 加入NaOH 粉末( 经实验, 10 g 无水AlCl3 需NaOH 10.5 g ) , 搅拌使之混合均匀后直接减压分馏, 所得DBT 馏分外观为白色半透明固体, 经GC 分析, DBT 含量98. 797%,联苯1. 203% , 产品纯度已达到进口DBT 试剂质量标准(≥98%) , 也符合一般科研工作的纯度要求。产率为63. 4%。当然对于特殊情况要求, 也可通过无水乙醇重结晶进一步提纯, 以得到符合要求的产品。 提纯步骤的改进使DBT 的制备时间缩短了一半( 其中提纯步骤由原来的2d 缩短为0. 5d) ,大大减少了工作量。
但是上述的新方法也存在一些问题有待于我们解决，比如关于硫粉的投料量并不明确。如果投少了，就不能保证联苯能全部或绝大部分都反应；如果投多了，在减压蒸馏过程中就有可能与产品混合在一起，造成产物不纯，产品粘稠等问题。还有，联苯和二苯并噻吩在常温甚至60℃以下都是呈固体状，这将 ……（未完，全文共5286字，当前仅显示1856字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题：DBT的合成》）