CN102127029B - 2-(硫代-2-乙基己基)苯并恶唑及制备和该化合物萃取分离钯铂的方法 - Google Patents

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2-(硫代-2-乙基己基)苯并恶唑及制备和该化合物萃取分离钯铂的方法，属于恶唑类杂环化合物制备和使用。本发明化合物分子式为C15H21NOS，Mr264.14。制备是用适量丙酮溶解一定量的2-巯基苯并恶唑，加入等摩尔氢氧化钾，加热搅拌回流，滴加等摩尔2-乙基己基溴及过滤收集溶剂。萃取包括配制水相，使钯铂混合料液中HCl浓度为0.1～0.5mol/L；配制有机相，按相比1∶1混相，使钯从水相转移到有机相，用1.0mol/L硫脲反萃钯。本发明在低酸度盐酸介质中对钯有良好的萃取性能，钯铂分离系数高。

Description

2-(硫代-2-乙基己基)苯并恶唑及制备和该化合物萃取分离钯铂的方法
技术领域
本发明属于恶唑类杂环化合物的制备方法和用其萃取分离钯铂的方法。
背景技术
上世纪80年代初溶剂萃取法分离铂族金属开始应用于生产，作为钯、铂分离用的萃取剂通常含有氧氮硫和磷，其中含硫萃取剂被认为是分离铂钯较有前途的萃取剂之一。申请人在“2-辛基硫代-1H-苯并咪唑(简称OBMS)及制备方法和用其萃取分离钯铂的方法”(中国发明专利CN101768123A)提出通过制备分子式为C15H22N2S，Mr262.15化合物OBMS，利用OBMS在低酸度盐酸介质中钯铂分离系数较高的萃取性能分离钯铂，再将负载Pd有机相用硫脲反萃钯。但OBMS属咪唑类杂环化合物，对于其它杂环类化合物对分离钯铂的萃取性能尚需要进一步探索。
发明内容
本发明的目的首先是提供一种恶唑类杂环化合物对钯铂进行萃取分离，即2-(硫代-2-乙基己基)苯并恶唑(简称EHOS)，同时提出一种制备该EHOS方法。
本发明的另一目的是提供一种利用EHOS萃取分离钯铂的方法。
本发明目的通过以下方式实现：
(一)本发明化合物2-(硫代-2-乙基己基)苯并恶唑(简称EHOS)
2-(硫代-2-乙基己基)苯并恶唑(简称EHOS)的分子式为C15H21NOS，相对分子质量为264.14，结构式为：
本发明的2-(硫代-2-乙基己基)苯并恶唑(简称EHOS)的化学特性参数为：
IR(KBr)：v 3060，2957，2925，2863，1605，1499，1454，1376，1443，1228，1129，743cm-1；
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.61(d，J＝7.40Hz，1H)，δ7.41(d，J＝7.99Hz，1H)，7.30～7.20(m，2H)，3.34(m，2H)，1.79～1.55(m，1H)，1.55～1.34(m，8H)，0.99～0.88(m，6H)ppm；
13C NMR(75MHz，CDCl3)δ165.595，151.821，142.070，124.157，123.663，118.310，109.727，39.016，36.526，32.339，28.718，25.629，22.898，14.045，10.796ppm；
HRMS(ESI)m/z found：264.1421(M+H)+；calc：264.1417(M+H)+。
(二)本发明EHOS的制备
在三口烧瓶中加入0.06mol 2-巯基苯并恶唑，用100～150mL丙酮使之完全溶解，搅拌下加入等摩尔的氢氧化钾，在60℃下加热搅拌回流20～30min，滴加与2-巯基苯并恶唑等摩尔的2-乙基己基溴，10～20min加完，加热搅拌回流5～6h，过滤除去沉淀，蒸去溶剂得到产物，其反应方程式为：
(三)应用本发明EHOS萃取分离钯铂的方法
包括以下步骤：
(1)配制水相：调节Pd和Pt混合料液的HCl浓度，使Pd和Pt混合料液中HCl浓度为0.1～0.5mol/L；
(2)配制有机相：以环己烷为稀释剂，以EHOS为萃取剂，按照EHOS与环己烷体积比1∶12.5配制萃Pd有机相；
以上EHOS为2-(硫代-2-乙基己基)苯并恶唑的简称；
(3)将有机相和水相按相比1∶1放入分液漏斗中，混相30～40min后静置，使Pd从水相转移到有机相，取负载有Pd的有机相置于分液漏斗中，加入1.0mol/L硫脲进行反萃有机相中的Pd，混相30分种后静置，待分相收集Pd；
以上EHOS为2-(硫代-2-乙基己基)苯并恶唑的简称。
(四)本发明EHOS萃取钯的性能
本发明的EHOS能很好地溶解于环己烷中，在低酸度下对钯具有良好的萃取性能，能很好的用于萃取分离钯铂。在不同HCl浓度下EHOS萃取钯的性能实验结果如下：
料液中钯的浓度为105.4mg/L，以环己烷为稀释剂，以EHOS为萃取剂，按照EHOS与环己烷体积比1∶12.5作为有机相。按相比(O/A)1∶1把有机相和Pd的混合料液(水相)放入60mL分液漏斗中，混相40分种后静置，分相后测定水相中钯的浓度，有机相中钯的浓度用差减法求出。萃取实验结果见表1。
表1.EHOS在不同HCl浓度下萃取Pd性能
Figure GDA0000140314740000022
实验表明：低酸度介质中，所制备的EHOS能很好地萃取钯，随着酸度的不断增加，其萃取钯的性能降低。
通过萃取实验结果证明，本发明有以下优点：
(1)所制备的EHOS属新的萃取分离钯铂的恶唑类杂环化合物。
(2)EHOS的制备方法简单，可靠。
(3)EHOS以环己烷为稀释剂，且环己烷能重复使用，降低了环境污染；
(4)在低酸度介质中，EHOS能很好地萃取钯，随着酸度增加，其萃取钯的性能降低。
(5)EHOS能良好地萃取分离钯铂，且分离系数高。
下面通过具体实施方式对本发明作进一步描述，实施例包括但不限制本发明保护的范围。
具体实施方式
(一)制备本发明2-(硫代-2-乙基己基)苯并恶唑(简称EHOS)
在三口烧瓶中加入4.53g 2-巯基苯并恶唑，用100mL丙酮使之完全溶解，搅拌下加入1.68g氢氧化钾，在60℃下加热搅拌回流20min，用滴液漏斗逐滴5.79g的2-乙基己基溴，约10min加完，加热搅拌回流5h，过滤除去沉淀，蒸去溶剂即得到EHOS 6.34g；
EHOS的化学特性参数为：
IR(KBr)：v 3060，2957，2925，2863，1605，1499，1454，1376，1443，1228，1129，743cm-1；
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ7.61(d，J＝7.40Hz，1H)，δ7.41(d，J＝7.99Hz，1H)，7.30～7.20(m，2H)，3.34(m，2H)，1.79～1.55(m，1H)，1.55～1.34(m，8H)，0.99～0.88(m，6H)ppm；
13C NMR(75MHz，CDCl3)δ165.595，151.821，142.070，124.157，123.663，118.310，109.727，39.016，36.526，32.339，28.718，25.629，22.898，14.045，10.796ppm；
HRMS(ESI)m/z found：264.1421(M+H)+；calc：264.1417(M+H)++。
分子式为C15H21NOS，相对分子质量为264.14。
(二)本发明2-(硫代-2-乙基己基)苯并恶唑(简称EHOS)萃取分离钯铂
实施例1
混合料液中Pd和Pt的浓度分别为106.7mg/L和107.2mg/L，HC l浓度为0.1mol/L，作为水相；以环己烷为稀释剂，以EHOS为萃取剂，按照EHOS与环己烷体积比1∶12.5作为有机相；按相比(O/A)1∶1把有机相及水相放入60mL分液漏斗中，混相40分种后静置，分相后分别测定水相中Pd和Pt的浓度，有机相中Pd和Pt的浓度用差减法求出，计算萃取率、分配比和分离系数；取负载有Pd的有机相，置于分液漏斗中，加入1.0mol/L硫脲进行反萃，混相30分种后静置，分相后测定反萃相中Pd的浓度，计算硫脲反萃Pd的反萃率，结果见表3；
实施例2
混合料液中Pd和Pt的浓度分别为150.8mg/L和189.7mg/L，HCl浓度为0.2mol/L，作为水相；以环己烷为稀释剂，以EHOS为萃取剂，按照EHOS与环己烷体积比1∶12.5作为有机相；按相比(O/A)1∶1把有机相及水相放入60mL分液漏斗中，混相40分种后静置，分相后分别测定水相中Pd和Pt的浓度，有机相中Pd和Pt的浓度用差减法求出，计算萃取率、分配比和分离系数；取负载有Pd的有机相，置于分液漏斗中，加入1.0mol/L硫脲进行反萃，混相30分种后静置，分相后测定反萃相中Pd的浓度，计算硫脲反萃Pd的反萃率，结果见表3；
实施例3
混合料液中Pd和Pt的浓度分别为211.3mg/L和201.2mg/L，HCl浓度为0.3mol/L，作为水相；以环己烷为稀释剂，以EHOS为萃取剂，按照EHOS与环己烷体积比1∶12.5作为有机相；按相比(O/A)1∶1把有机相及水相放入60mL分液漏斗中，混相40分种后静置，分相后分别测定水相中Pd和Pt的浓度，有机相中Pd和Pt的浓度用差减法求出，计算萃取率、分配比和分离系数；取负载有Pd的有机相，置于分液漏斗中，加入1.0mol/L硫脲进行反萃，混相30分种后静置，分相后测定反萃相中Pd的浓度，计算硫脲反萃Pd的反萃率，结果见表3；
实施例4
混合料液中Pd和Pt的浓度分别为268.6mg/L和309.8mg/L，HCl浓度为0.4mol/L，作为水相；以环己烷为稀释剂，以EHOS为萃取剂，按照EHOS与环己烷体积比1∶12.5作为有机相；按相比(O/A)1∶1把有机相及水相放入60mL分液漏斗中，混相40分种后静置，分相后分别测定水相中Pd和Pt的浓度，有机相中Pd和Pt的浓度用差减法求出，计算萃取率、分配比和分离系数；取负载有Pd的有机相，置于分液漏斗中，加入1.0mol/L硫脲进行反萃，混相30分种后静置，分相后测定反萃相中Pd的浓度，计算硫脲反萃Pd的反萃率，结果见表3；
实施例5
混合料液中Pd和Pt的浓度分别为459.9mg/L和235.5mg/L，HCl浓度为0.5mol/L，作为水相；以环己烷为稀释剂，以EHOS为萃取剂，按照EHOS与环己烷体积比1∶12.5作为有机相；按相比(O/A)1∶1把有机相及水相放入60mL分液漏斗中，混相40分种后静置，分相后分别测定水相中Pd和Pt的浓度，有机相中Pd和Pt的浓度用差减法求出，计算萃取率、分配比和分离系数；取负载有Pd的有机相，置于分液漏斗中，加入1.0mol/L硫脲进行反萃，混相30分种后静置，分相后测定反萃相中Pd的浓度，计算硫脲反萃Pd的反萃率，结果见表3；
表3.0.1～0.5mol/L HCl介质中Pd与Pt分离情况
Figure GDA0000140314740000051
实验结果表明，本发明的2-(硫代-2-乙基己基)苯并恶唑(简称EHOS)在低酸度的盐酸介质中能很好地实现钯铂的有效分离，且分离系数高。

Claims (3)

1.化合物，结构式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
                                                   
。
2.一种制备如权利要求１所述的化合物的方法，包括以下步骤：
在三口烧瓶中加入0.06mol 2-巯基苯并噁唑，用100～150 mL丙酮使之完全溶解, 搅拌下加入与2-巯基苯并噁唑等摩尔的氢氧化钾,在60℃下加热搅拌回流20～30 min，滴加与2-巯基苯并噁唑等摩尔的2-乙基己基溴，10～20 min加完，加热搅拌回流5～6 h，过滤除去沉淀，蒸去溶剂得到产物，其反应方程式为： 
。
3.一种利用权利要求1所述的化合物萃取分离钯铂的方法，包括以下步骤： 
（1）配制水相：调节Pd和Pt混合料液的HCl浓度，使混合料液中HCl浓度为0.1～0.5 mol/L； 
（2）配制有机相：以环己烷为稀释剂，以EHOS为萃取剂，按照EHOS与环己烷体积比１:12.5配制萃Pd有机相；
以上EHOS为权利要求1所述的化合物的简称;
（3）将有机相和水相按相比1:1放入分液漏斗中，混相30～40 min后静置，使Pd从水相转移到有机相，取负载有Pd的有机相置于分液漏斗中，加入1.0 mol/L硫脲进行反萃有机相中的Pd，混相30分种后静置，待分相收集Pd。
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