探索绿色化学品——异辛酸巯基乙酯及其有机锡衍生物的合成和应用研究

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1、华南理工大学博士学位论文绿色化学品——异辛酸巯基乙酯及其有机锡衍生物的合成和应用研究姓名：齐明申请学位级别：博士专业：化学工艺指导教师：钟理20061207摘要目前聚氯乙稀(PVc)热稳定剂种类繁多，主要有铅盐类、有机金属皂类、有机锡类、复合稳定剂类等。其中有机锡热稳定剂具有优良的性能，是目前用途最广、效果最好的一类热稳定剂，具有低锡、高效、无臭、无毒的特点，符合绿色化学的要求。本文首先研究的是异辛酸巯基乙酯的合成工艺。2一乙基己酸巯基乙醇酯，又称异辛酸巯基乙酯，是一种新型的硫醇酯类化合物。其所

2、用原料之一巯基乙醇是硫醇系列中重要品种之一．近年来，随着我国巯基乙醇的生产能力不断提高，巯基乙醇产品的质量也得以提升，而其售价则已经由原来的四万多元降至一万五千元左右，从而使开发巯基乙醇的下游产品成为可能。在对影响产物收率的几个因素分别进行研究的基础上，运用正交实验对生产工艺进行最优化。在产品测试方面，使用红外光谱仪、气相色谱仪和液．质联用仪等对目标产品进行结构表征和初步的含量测定，同时还测定了目标产品的一些常用的物理常数。根据对合成反应的影响因素的分析结果，我们采用了基于减法聚类产生具有优化规

3、则的模糊神经网络进行软测量建模，为进一步工业化生产创造条件。其次，以异辛酸巯基乙酯为原料合成二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)。在对影响产物收率的因素如溶剂种类、溶剂量、反应温度、氯化氢吸收剂等分别进行研究的基础上，运用正交实验筛选出最优化工艺条件，在最佳条件下，产物的收率可以达到97％；用红外光谱仪和气．质联用仪对合成物的结构进行了表征，同时测定了其含锡、硫的量，并测定了它的一些常用的物理常数。在此基础上，还测定了其急性毒性，从而可以确定其为低毒、无刺激性的环保、安全性较高的热稳定剂产品。本文最后是

4、考察二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)在PVC中应用并对其稳定机理进行了探讨。我们分别进行了塑化、热稳定时间和热分解温度实验，并将二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)的热稳定效果与目前市场上常用的有机锡热稳定剂C101(--月桂酸二丁基锡)进行了对比。对比发现在同等加入量下，二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)的热稳定效果明显优于ClOl。实验表明，二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)的热稳定效果优异，是一种新型的有机锡类PVC热稳定剂，具有广阔的工业应用前景。本研究创新点在基于绿色化学的特点，合成了异辛酸巯基乙酯和二丁基锡

5、双(异辛酸巯基乙酯)，并分别对它的结构进行了表征，两者都尚未见报道。在此基础上，基于减法聚类产生具有优化规则的模糊神经网络对异辛酸巯基乙酯的合成工艺作出了软测量建模；同时考察了二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)在PVC中的应用。并应用极化子理论对其在PVC中的稳定机理进行了深入研究。关键词：巯基乙醇：异辛酸巯基乙酯；二丁基锡双(异辛酸巯基乙酯)；减法聚类；模糊神经网络；有机锡热稳定剂llAbstractAtpresent,polyvinylchlorideO'vc)，awidevarietyofhea

6、tstabilizer,themaincategoryofleadsalts,organicmetalsoapcategory,organictincompoundstabilizercategories．Theorgamc衄heatstabilizerhasanexcellentperformance．whichisthemostwidelyusedandbestofaheatstabilizer,low-Marcoussis，efficient,odorless，non-toxicchara

7、cteristics，inline谢ththerequirementsofgreenchemistry．First,Inthispaper,thestudyofthesynthesisofmercaptocthanylisooctate．2-ethylhexanoicacid2-mercaptcethanyl，alsoknownasmercaptoethanylisooctate，thiolestercompoundisanovel．Oneoftherawmaterialstheyusemerc

8、aptoethanolisaseriesofoneimportantspecies．Inrecentyears，asChina'smcrcaptoethanolcontinuouslyimproveproductivity,mcrcaptocthanolalsoupgradethequalityoftheproductsanddepresstheirprices，ithasbeenaroundfrommorethan40，000yuanto15，000yuan,SOthatthedownstre