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二茂铁合成方法与应用

时间:2021-03-09 08:59 作者:admin
日科二茂铁化工原料生产厂家的小编今天给大家介绍下关于二茂铁合成方法与应用的相关介绍,自1950年代初以来,Kealeytj等人用外延氯化铁制备环戊二烯溴化镁生产二茂铁,他们开发了多种制备二茂铁的方法,目前,二茂铁的制备方法可分为化学合成和模量合成。二茂铁又称二环戊二烯基铁,学名二环戊二烯基铁,由两个环戊二烯基阴离子和一个二价铁阳离子夹心型化合物组成,分子式为(C5H5)2Fe,分子量为186,外观为橙黄色针状或粉末状晶体,具有类似樟脑的气味,熔点173?174℃,沸点249℃,升华100℃以上,溶于水,溶于甲醇,乙醇,乙醚,石油醚,汽油,煤油,柴油,二氯甲烷,苯等有机溶剂,分子为极性,具有高的热稳定性,化学稳定性和抗辐射性,可溶于浓在化学性质上,二茂铁与芳族化合物相似,不易发生加成反应,易发生亲电取代反应,可进行金属化,酰化,烷基化,磺化,甲酰化和复杂的交换反应,从而准备一系列广泛使用的衍生物。
二茂铁合成方法,二茂铁合成应用,二茂铁
1.环戊二烯钠法
在苛性钠存在下,环戊二烯生成环戊二烯基钠,然后与氯化亚铁在四氢呋喃溶液中反应生成二茂铁,反应式为:C5H6 + NaOH--C5H5Na + H2O2C5H5Na + FeCl2-((C5H5)2Fe + 2NaCl2。
2.二甲亚砜法
在氮气氛,室温和大气压下,新蒸馏的环戊二烯与碱反应生成环戊二烯的负离子,然后与亚铁离子反应生成二茂铁,通过蒸汽蒸馏得到精制的二茂铁。将FeCl2·4H2O与KOH连续加至二甲亚砜中进行反应,在≤5.333kPa的条件下,蒸馏生成的混合物,可得到二茂铁与二甲亚砜的混合物,再用环己烷萃取,可得到二茂铁,收率90%。
3.化学合成方法
化学合成方法主要包括环戊二烯钠法,酯胺法,相转移催化法,二甲基亚砜法等。
4.二乙胺一步法
环戊二烯与外延三氯化铁在酯胺中直接反应,环戊二烯将三氯化铁还原成氯化亚铁,然后与两个环戊二烯阴离子除去二个氢离子生成二茂铁,据介绍,在1mol氯化铁和13mol酯胺中加入4mol环戊二烯,搅拌反应2h,然后用稀无水酸处理,即得二茂铁基91%。
5.四水合氯化亚铁法
在强碱,四氢呋喃和二甲亚砜为溶剂的作用下,环戊二烯与亚铁离子反应制得粗产物,再经水蒸气蒸馏产物,产物收率75%?80%,这种方法很容易获得原料,反应可以在水(氯化亚铁结晶水)存在下进行,溶剂可以循环使用。
6.电解合成法
在直流电的作用下,采用恒流法或恒压法,以铁板和镍板为电极,电解体系中的阳极Na +在阴极上还原,与环戊二烯反应生成环戊二烯钠和氢分子由阳极反应生成的Fe2 +转移到阴极,在这里它与阴极的环戊二烯基钠反应生成二茂铁,然后Na +被取代。
7.相转移催化法
在室温下,将相转移催化剂18-crown-6和氢氧化钾加入到环戊二烯的四氢呋喃溶液中,然后加入氯化亚铁生产二茂铁。环戊二烯钠法较为理想,其次是二甲亚砜法,虽然很容易得到四水合氯化亚铁的原料,但该反应也可以在水的存在下进行,但设备投资大,使用溶剂较多。四氢呋喃二胺法(一步法或两步法)操作条件苛刻,原料使用量大,生产成本高,虽然相转移催化的反应条件比较温和,但催化剂的使用环戊二烯钠法大且成本高,适合实验室制备,因此认为环戊二烯钠法是最好的方法。从技术可行性和生产成本两方面考虑化学合成方法,如果二甲亚砜法可以用一些廉价的溶剂代替二甲亚砜以减少二甲亚砜的用量,那么它也可以用于批量生产。
8.二乙胺二步法
在氮气氛中,使用四氢呋喃作为溶剂,使用铁将三氯化铁还原为氯化亚铁,然后在乙胺存在下,使氯化亚铁与环戊二烯反应生成二茂铁。
9.调节剂合成法与化学合成法的比较
大多数化学合成反应都需要在无水和厌氧条件下进行多步完成,反应条件苛刻,工艺复杂,三废多,难以大量生产,产品成本约为55-6.0。电解法制得的产品纯度高,副产物少,易分离,连续生产,工艺简单,产品得率高,三种废品分散相对少,产品成本约35元/吨。通过比较发现,无水合成法比化学合成法更经济,更适合工业化生产。、
通过以上关于二茂铁的9种合成方法介绍,相信大家对于二茂铁的合成方式很熟悉了吧,有疑问的可以电话咨询我们哦!
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