Page 224 - 《精细化工》2020年第3期
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·642·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 37 卷

            磺酸及其衍生物、亚砜和砜类衍生物，赋予化合物                             的水溶液以及 6 g（0.015 mol）PEG-400，混合均匀
            优良的机械性能、抗化学药品性、耐热性等独特的                             后，缓慢滴加 2.2187  g（0.02015  mol）2-乙酰呋喃
                                                       [4]
            性能。另外，环硫化合物具有较高的折光指数 和                             乙醇溶液（20 mL），滴加时间为 40 min。反应过程
            透光性能     [5-6] ，可以用来制造光学材料，在光电和器                   中，混合反应液由酒红色转变成黄色并伴有沉淀生
                                      [7]
            件领域具有广泛的应用前景 。此外，在加热条件                             成。室温反应 1 h 后，用 2 mol/L 盐酸调节混合液的
            下，有硫酸、氨水存在时，环硫化合物极易开环，                             pH 至中性，析出固体， 抽滤，滤饼用蒸馏水（20 mL×
                                                        [8]
            开环后的硫负离子更稳定、更容易引发聚合反应 。                            3）洗涤，于 50  ℃下烘箱干燥，得到黄色粉末状粗
            这些特性使得环硫化合物常被应用于医药                     [9-11] 、功   产物。乙醇重结晶，50  ℃真空干燥后得到黄色晶体，
            能材料    [12] 、农药 [13-14] 、染料 [15] 和橡胶交联促进剂   [16]   即 FPPO，产率为 88.5%。
            等领域。因此，对于环硫化合物的结构修饰、合成                             1.2.2   TFPO 的合成
            及工艺优化具有重要的意义。                                          冰浴下，向 100 mL 三口烧瓶中依次加入 3.96 g
                 目前，有关环硫化合物的合成国内外已有较多                          （0.02  mol）FPPO、15  mL 无水乙醇、15  mL 氢氧
            报道   [17-19] ，应用最广泛的合成方法是分步合成法，                    化钠水溶液（2  mol/L）和 15.5%（以 FPPO 物质的
            即含有不饱和双键的化合物先进行环氧反应，再进                             量为基准，下同）四丁基溴化铵，搅拌均匀后利用
            行氧硫交换反应得到环硫化合物，各步反应之后必                             恒压滴液漏斗逐滴加入 15  mL 质量分数为 30%的
            须除去杂质，存在生产周期长、人工成本高和“三                             H 2 O 2 ，全部加入后，将混合液在 5  ℃下反应 4  h。
            废”多等缺点，需进一步探索新的合成方法和工艺。                            然后，将 1.5224 g（0.02 mol）硫脲水溶液（25 mL）
                 本文以 1-(2-呋喃基)-3-苯基-2-丙烯-1-酮（FPPO）、            缓慢加入反应液中，再加入 25  mL 甲苯，35  ℃下
            过氧化氢、硫脲为原料，以四丁基溴化铵为催化剂，                            反应 2 h 后，静置分层合并有机相，有机相经 1 mol/L
            通过一锅法合成了环硫化合物 2,3-环硫-1-(2-呋喃                       NaCl 溶液和蒸馏水洗涤 3 次，用无水硫酸镁干燥过
            基)-3-苯基-1-酮（TFPO），采用五因素四水平正交实                      夜，过滤，旋蒸除去多余溶剂甲苯，得到浅黄色透
            验优化法对影响 TFPO 产率的因素进行了考察，得                          明油状液体，即为 TFPO，产率为 85.8%。合成路线
            到最佳合成工艺参数。同时，测试了 TFPO 的热稳                          如下所示：

            定性和透光性能，为环硫化合物及其衍生物满足高
            分子材料制作的需求提供了一种可利用的单体结构。

            1   实验部分


            1.1   试剂与仪器
                 2-乙酰呋喃，阿拉丁试剂有限公司；苯甲醛，                         1.3   表征与测试
            天津市福晨化学试剂厂；PEG-400，天津市科密欧                              FTIR 表征：采用涂膜法对 TFPO 进行测试，测
                                                                                 –1
            化学试剂有限公司；氢氧化钾、氢氧化钠、过氧化                             试范围 400~4000 cm 。
            氢（质量分数 30%），天津市大茂化学试剂厂；乙醇、                             1 HNMR 和  13 CNMR 表征：以 CDCl 3 为溶剂、
            氯化钠，天津市天力化学试剂有限公司；四丁基溴                             TMS 为内标对 TFPO 进行测试。
            化铵，麦克林试剂有限公司；硫脲，天津市化学试剂                                元素分析测试：采用元素分析仪测定 C、H、O、
            厂；二氯甲烷，天津市富宇精细化工有限公司；甲苯，                           S 的质量分数。
            国药集团化学试剂有限公司；硫酸镁，天津市北联精                                TGA 测试：将 TFPO 从室温开始，以 10  ℃/min
            细化学品开发有限公司。实验中所用试剂均为 AR。                           升温至 600  ℃，在氮气气氛下进行测试。
                 VERTEX-80 型红外光谱仪、Advance  Ⅲ型核磁                    透光性能测试：以二氯甲烷为溶剂，配制浓度
                                                                       –4
            共振波谱仪，德国 Bruker 公司；Vario EL 型元素分                   为 1.0×10  mol/L 的 TFPO 溶液，采用紫外-可见分
            析仪，美国 Elementar 公司；TGA Q500 型热重分析                  光光度计测试其透光性，测试范围为 200~800 nm。
            仪，美国 TA 公司；Agilent Cary60 型紫外-可见分光                 2   结果与讨论
            光度计，安捷伦科技(中国)有限公司。
            1.2   合成方法                                         2.1   反应条件对 TFPO 产率的影响
            1.2.1   FPPO 的合成                                   2.1.1    环氧化时间对 TFPO 产率的影响
                 搅拌下加入 3.1433 g（0.0296 mol）苯甲醛、由                   考察了环氧化时间对 TFPO 产率的影响，实验
            0.4522 g（0.0081 mol）KOH 配制的质量分数为 5.75%             方法同 1.2.2 节，结果见图 1。
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