三羟甲基丙烷 三(3-巯基丙酸酯)的合成与提纯

2025/12/29 8:49:36 作者:南星

三羟甲基丙烷 三(3-巯基丙酸酯)(简称 TMPMP)是一种三官能度巯基功能单体,为无色至几乎无色的透明液体,在聚合反应中常用作改性剂、交联剂等,具有重要的工业应用价值。

三羟甲基丙烷 三(3-巯基丙酸酯)

合成机理

三羟甲基丙烷 三(3-巯基丙酸酯)合成的本质为酯化反应,其中三羟甲基丙烷在质子酸的催化作用下,作为亲核试剂攻击3-巯基丙酸中的羧羰基。质子酸增大了羰基的缺电子效应,因此作为亲核试剂的醇才能更容易加成在羰基碳上,此后经消除过程脱去水,酯化过程完成。

三羟甲基丙烷 三(3-巯基丙酸酯)的合成机理

合成与分离过程

将一定比例的三羟甲基丙烷(TMP)和催化剂溶于3-巯基丙酸中,放入80°C左右的油浴中加热至三者混合均匀后减压至-0.1MPa反应。反应结束后,需除去反应体系内过量的3-巯基丙酸与催化剂对甲苯磺酸。由于3-巯基丙酸与对甲苯磺酸均可溶于水而三羟甲基丙烷 三(3-巯基丙酸酯)在酯化后难溶于水,故可用水洗法洗去多余的原料和催化剂,但因此会产生大量的废水,故考虑通过其他手段处理多余原料。

首先是对甲苯磺酸的去除,反应结束后将粗产物自然冷却至室温。对甲苯磺酸在三羟甲基丙烷 三(3-巯基丙酸酯)中的溶解度随温度的降低而有所析出,将产品冷却至5°C左右放置12h,可见粗产品底部有一层析出的白色晶体,即为对甲苯磺酸,将上层清液与底部结晶分离。将处理前后的粗产品打入HPLC液相色谱仪检测,液相色谱图在保留时间为2.10min处峰信号所代表的组分是对甲苯磺酸,可用处理前后的液相色谱图积分面积来确定对甲苯磺酸的残留量,其中S处理后:S处理前*100%=5.70%。

将上述提及的上层液体与其质量30%的去离子水混合后加热至50°C,搅拌15min后经高速离心机以4500r/min离心5min,可见水与三羟甲基丙烷 三(3-巯基丙酸酯)分层,其中上层为水相,包含3-巯基丙酸和剩余的对甲苯磺酸,下层为三羟甲基丙烷 三(3-巯基丙酸酯)的有机相,重复以上操作以便三羟甲基丙烷 三(3-巯基丙酸酯)中的3-巯基丙酸和对甲苯磺酸分离彻底[1]。

参考文献

[1] 郭晓峰. 三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)的合成与应用研究[D]. 北京:北京化工大学,2022.

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