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1693-74-9/氘代四氫呋喃的應用

背景及概述[1][2]

四氫呋喃是由四個碳原子組成的飽和環醚。能與水混溶,與一般有機溶劑(乙醇、乙醚、脂肪烴、鹵代烴等)都能相溶,是優良溶劑。通常由1,4-丁二醇脫水或呋喃氫化制取。長期與空氣接觸會發生自動氧化,生成爆炸性的過氧化物。在作為化學反應的溶劑使用前,必須經過預處理,除去可能存在的過氧化物或為防止自動氧化而加入的抗氧劑。

在預處理蒸餾或加熱前,應先用2%酸性碘化鉀溶液檢查是否存在過氧化物,用硫酸亞鐵和硫酸的混合水溶液洗滌或用氫化鋁鋰回流,方能進行蒸餾以除去水、過氧化物、抗氧劑及其他雜質。它是易燃液體,沸點及閃點都低,常溫下易著火,使用時必須遠離火源。它對皮膚及眼、鼻、舌的粘膜有刺激作用,其蒸氣有麻醉性,長時間吸入高濃度蒸氣會引起頭昏、眼花、頭痛、嘔吐等。

當它在血液中的濃度達到160毫克%時會使人完全麻醉,達到300~400毫克%能致死。但純品的毒性比丙酮還低,屬于毒性最小的溶劑之一。在工作場所最高允許濃度為200ppm,大于25~50ppm 時即能嗅到它的氣味。一般使用沒有危險性。應貯藏在陰涼通風干燥處。四氫呋喃-d8,英文名稱為Tetrahydrofuran-d8,別名為氘代四氫呋喃,分子式為C4D8O,是一種化工中間體。

結構

應用[1][2]

四氫呋喃作為在格氏反應、聚合反應、用氫化鋁鋰的還原反應、縮合反應及酯化反應中的優良溶劑。它的溶解速度快,對樹脂表面和內部的滲透擴散性能好,因而得到廣泛應用。用它溶解聚氯乙烯、聚偏氯乙烯及其他共聚物,可獲得低粘度的溶液,應用于作為表面保護性的涂料、粘接劑及薄膜等的制造,還可用于油墨的調制、脫漆劑、萃取劑及人造革表面處理劑等。在氯化鋅存在下與酸或酰氯作用,易于開環,生成1,4-丁二醇、1,4-二氯丁烷。與氯化氫氣體加熱可制得4-氯-1-丁醇。

四氫呋喃也可作為合成丁二烯、錦綸、聚丁二醇醚、γ-丁內酯、聚乙烯吡咯烷酮、四氫噻吩等的原料。氘代四氫呋喃則主要作為醫藥中間體使用,其應用舉例如下:

氘代四氫呋喃作為溶劑用于制備半導體催化劑。包括下述原料:硒化鎘或硫化鎘量子點,和鈷、鎳或鐵的鹽或配合物。本發明是由硒化鎘或硫化鎘量子點通過光化學方法制備高效半導體催化劑并在電子犧牲體存在下光解水制氫氣的方法,可以簡單快捷實現由硒化鎘或硫化鎘量子點通過可見光驅動光反應原位制備高效半導體催化劑并在電子犧牲體存在下光解水制氫氣。產氫速率分別可達40μmol·h-1·mg-1(CdSe)和25μmol·h-1·mg-1(CdS)。

制備方法,包括如下具體步驟:

1)在透明的反應器中,加入水溶性硒化鎘或硫化鎘量子點;

2)向反應器中加入電子犧牲體的水或有機溶液,得混合液A;

3)步驟2)得到的混合液A中加入鈷、鎳或鐵的鹽或配合物溶液,得到混合液B;

4)向步驟3)得到的混合液B中加水或水和與水互溶的有機溶劑的混合溶劑,得到混合液C;在所述水和與水互溶的有機溶劑的混合溶劑中,所述有機溶劑是乙腈、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、丙醇,丙酮、氘代水、氘代乙腈、氘代四氫呋喃、氘代二甲基甲酰胺、氘代甲醇、氘代乙醇、氘代丙醇或氘代丙酮。優選地,所述水∶有機溶劑的體積比=1∶0.5~5;

5)向步驟4)得到的混合液C中加入適量的酸溶液或者堿溶液,調節pH值,使體系的pH=4~11;,得到混合液D;

6)將惰性氣體通入裝有混合液D的反應器中,或將裝有混合液D的透明的反應器抽真空;在惰性氣體或真空氛圍中,用波長=400nm~780nm的可見光照射反應器,反應結束后,離心機離心沉淀后制得用于光催化制氫體系的半導體催化劑。

主要參考資料

[1]科學技術社會辭典·化學

[2] CN201110170265.2.半導體催化劑及其制備方法、包含半導體催化劑的催化制氫體系及其制氫方法

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