Page 229 - 《精细化工》2020年第3期

第 3 期 郭 睿，等: 2,3-环硫-1-(2-呋喃基)-3-苯基-1-酮的合成 ·647·

TFPO 的核 磁共振氢谱 表征数据如 下，δ： 急剧分解，质量损失约 90%，这是因为 C—S 键键
7.85~7.95（d, 1H, 呋喃环 H-1），7.45~7.55（dd, 1H, 能（272 kJ/mol）小于 C—O 键键能（326 kJ/mol），
呋喃环 H-3），7.35~7.45、7.65~7.75（m, 5H, Ph-H）， 环硫三元环中的 C—S 键发生断裂，桥连结构快速
7.27（残余的 CHCl 3 质子吸收峰），6.63（dd, 1H, 呋 分解，引起三元环中 C—C 键以及羰基、呋喃环中
喃环上 H-2），4.18（m, 2H, 环硫环上氢质子位移 C—O 键断裂分解；第二个失重区在 260~310 ℃，
峰）。TFPO 的核磁共振碳谱表征数据如下，δ：182.10 分解速率缓慢，此阶段 TFPO 质量损失归因于高温
是 C-5 的位移峰，151.18 是 C-4 的信号峰，147.76 下剩余 C—C 键的分解。温度超过 500 ℃后 TFPO
是 C-1 的信号峰，135.32 是 C-8 的信号峰，129.10 已经完全分解，几乎没有残碳剩余。此外，TFPO
是 C-9、C-13 的信号峰，128.75 是 C-10、C-12 的位 中含有的三元环，存在立体异构现象，不论是旋光
移峰，125.85 是 C-11 的位移峰，119.69 是 C-3 的位 异构体还是顺反异构体，它们都具有相同的热力学
性质和化学性质，而热稳定性属于化学性质，因此，
移峰，112.75 是 C-2 的位移峰，76.8~77.44 是 CDCl 3
的溶剂峰，60.65 是 C-6 的信号峰，59.65 是 C-7 的 异构体的存在不会对 TFPO 的热稳定性产生影响。
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信号峰。 CNMR 分析结果进一步证明 TFPO 结构 综上，TFPO 具有良好的热稳定性，期望可以满足
的正确。 高分子、高聚物、功能等器件材料的加工要求。
2.7 TFPO 的元素分析 2.9 透光性能分析
将合成的 TFPO 用 Vario EL 型元素分析仪进行 TFPO 的透光率测试结果见图 12。
主要元素 C、H、O、S 的含量分析，测试结果如表
5 所示。

表 5 元素分析结果
Table 5 Elemental analysis result
元素
质量分数
C H O S
理论值/% 67.80 4.38 13.90 13.92
实测值/% 67.82 4.40 13.83 13.95

由表 5 可知，TFPO 元素分析的实测值与理论

值接近，相对误差均小于 0.5%，可推知 TFPO 中的 图 12 TFPO 的透光率曲线
杂质含量较少，纯度较高。 Fig. 12 Transmittance curve of TFPO
2.8 TFPO 的热分解性分析
TFPO 的 TGA-DTG 曲线见图 11。 由图 12 可知，TFPO 的最高透光率达到 90%以
上，说明 TFPO 具有优异的透光性，这是作为具有
透明度材料的首选指标。TFPO 紫外截止波长为
367 nm，这是受到测试时比色皿的紫外截止波长
（300 nm）的影响，使 TFPO 紫外截止波长小于环
硫化合物本身紫外截止波长（378 nm）。另外，TFPO
在 300~367 nm 的透光率为零，能够覆盖紫外线谱
带，保护人眼免受紫外线伤害，可以在光学材料等领
域发挥作用。

3 结论

图 11 TFPO 的 TGA-DTG 曲线 （1）以自制的 FPPO 为原料，过氧化氢为氧化
Fig. 11 TGA-DTG curve of TFPO
剂，硫脲为硫化剂，四丁基溴化铵为相转移催化剂，
由图 11 可知，化合物 TFPO 失重 1%时，温度 一锅法合成了 TFPO。与文献报道路线相比避免了
为 123 ℃，失重为 5%时，温度为 160 ℃（TFPO 重复提纯，降低了成本，适合工业化生产。
的耐热温度），质量损失在 10%时，温度为 176 ℃。 （2）优化合成 TFPO 工艺参数，得到较佳工艺
DTG 曲线结果表明，化合物 TFPO 的热分解过程存 条件为：环氧化温度为 5 ℃，硫化时间为 2 h，硫
在两个失重区：第一个失重区在 105~260 ℃，TFPO 化温度为 35 ℃，n(硫脲)∶n(FPPO) 为 1∶1，催化