四甲基脲气相法合成工艺开发

针对四甲基脲在其已知的生产方法中需要使用大量氢氧化钠导致光气消耗过高并产生大量的高盐废水的问题,设计了气相反应系统并开发了一种四甲基脲合成的改进工艺,减少了大量氢氧化钠的使用。通过控制原料比、反应温度、停留时间等参数,四甲基脲的含量达到94.57%,酰氯的含量可以达到99.08%,通过将酰氯再次汽化,直接与二甲胺原料气按1∶1进料合成的粗品中,四甲基脲的含量提高到98.31%,具有很好的工业化应用价值。

四甲基脲与水二元混合体系的拉曼光谱研究

密度泛函B3LYP方法在6-311G*基组水平对四甲基脲(TMU)气态的几何构型进行全面优化,计算了最优构型的拉曼光谱,并与实验得到的拉曼光谱进行比较,对TMU的各拉曼谱带进行归属。实验测得了TMU与水不同体积比二元混合体系的拉曼光谱,得到了TMU分子的特征拉曼谱线在不同浓度下的频移情况,受氢键和缔合水分子空间位阻的共同作用,在H2O/TMU体积比小于2时,TMU羧基伸缩振动频率向低波数的变化与体积比成线性关系,当体积比大于2时,其振动频率为定值1585cm-1,其它拉曼带的频率受到溶剂的非专一化作用而随溶液中水的增加变化不大。

拉曼光谱方法研究1,1,3,3-四甲基脲的溶剂效应

测量了1,1,3,3-四甲基脲(TMU)在20种不同溶剂中的拉曼光谱,研究了TMU与溶剂之间的相互作用。将TMU羰基的拉曼频移分别与Kirkwood-Bauer-Magat(KBM)参数(ε-1)/(2ε+1)、溶剂受体数(acceptor number,AN)和线性溶剂自由能关系(linear solvation energy relationships,LSER)进行相关分析。结果表明,TMU的CO键振动频移与KBM参数没有很好的线性关系,和受体数之间存在比较好的相关性,与LSER参数的线性关系最好。按受体数把溶剂分为质子性溶剂和非质子性溶剂,分别和羰基频移有好的相关性。通过对LSER参数的分析,可以很好地解释溶质和溶剂间的相互作用。

拉曼光谱方法研究疏水作用对四甲基脲氢键形成的影响

测得了四甲基脲(TMU)与水,甲醇和乙醇及N,N-二甲基甲酰胺(DMF)与水二元体系的拉曼光谱,分析二元溶液混合体系中羰基伸缩振动的频移随体积比变化的规律,从光谱的变化中可以得出羰基频移经历两个阶段:首先,羰基伸缩振动随体系中氢键受体体积比的增加向低波数方向移动;其次,当二元混合体系中体积比超过一个临界值后,羰基伸缩振动振动频率不变,变化的仅仅是相对强度。通过分析临界体积比可以得出TMU与水相互作用中水是以较大缔合分子形式存在;而TMU与甲醇、乙醇,DMF与水相互作用中是以单分子或小的缔合分子形式存在的。

1,1,3,3-四甲基脲—溶剂氢键复合物的理论研究

采用密度泛函理论在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上对水、苯胺、氯仿与1,1,3,3-四甲基脲分子形成的1:1气相氢键复合物进行计算研究.结果表明,三种物质与1,1,3,3-四甲基脲形成的复合物存在氢键,表现为羰基氧原子的孤对电子与H—X(X=O,N,C)反键轨道的相互作用.氢键的形成使C=O和H—X的伸缩振动频率红移.在标准压力和298.15 K下,氢键复合物的形成是一个放热的非自发过程.

光气法合成四甲基脲

介绍了光气法合成四甲基脲的工艺路线,并对其进行了合成工艺研究,筛选出了最佳工艺条件,产品含量为98％,收率为95.1％,为工业化生产提供了可靠的参考依据。