吡啶硫酮锌实验方案

吡啶硫酮锌实验方案

第一组孔孟亭李云张颖一．实验原理：

以2-氯吡啶为起始原料, 在冰醋酸介质中用质量分数为30 %H2O2直接氧化, 再与NaSH 进行巯基化, 然后同ZnSO4螯合成盐得到吡啶硫酮锌(ZPT)。

H O

SNa

HCl

SNa

ZnSO4

ZPT

二．实验药品及仪器

1.药品：2-氯吡啶（质量分数为99 %）；硫氢化钠（质量分数为70 %）；过氧化氢(质量分数为30 %)；冰醋酸（工业品）；盐酸（工业品）；七水硫酸锌（化学纯剂）、氢氧化钠（化学纯剂）；碳酸钠（化学纯剂）。

2.药品性质

3.仪器

四口烧瓶（250ml )、搅拌器（套管）、电热套、温度计（100 ℃）、恒压滴液漏斗、量筒（25ml 50ml）、布氏漏斗、抽滤瓶、烧杯、烘箱、

三．实验步骤

1. 2-氯-N-氧吡啶的合成

在250ml的四口烧瓶中,加入28.2mL 2-氯吡啶，29ml冰醋酸和12mL H2O2(质量百分比浓度30% )及4g顺丁烯二酸酐，升温到40℃,搅拌1h。继续加49.5mL H2O2,升温到90℃,搅拌7h。加入氢氧化钠溶液调节pH为8.2,未反应的2-氯吡啶从溶液析出,分滤出浅黄色水溶液（即2-氯-N-氧吡啶的醋酸溶液）

2. 2-巯基-N-氧吡啶的合成

向上述浅黄色水溶液中加入NaOH，溶液调pH值到9.7～10.7。称取14.9g硫氢化钠配成25%硫氢化钠溶液,用滴液漏斗慢慢滴加, 10min钟内滴完，同时不断滴加NaOH 溶液，保持溶液pH值不变,在95℃加热搅拌1h。

3. 2-巯基-N-氧吡啶钠盐的合成

配制HCl溶液,加入产物(2)中,将溶液的pH值调节至3左右,剧烈的搅拌,会有大量白色沉淀产生，在75℃下搅拌0.5h。抽滤、烘干。得类白色晶体N-氧化-2-巯基吡

啶（熔点(mp) 67 ℃～69 ℃）

4. 吡啶硫酮锌的合成

向混合液中分离出来的2-巯基-N-氧吡啶的钠盐中加入氢氧化钠，调节pH至6.5, 升温到50℃, 搅拌加热至固体溶解。称取12.7gZnSO4·7H2O配制成溶液,倒入溶有钠盐的烧杯中,大量白色沉淀产生,不断搅拌2h。抽滤,用水将产物洗4次, 用乙醇洗1次,烘干。

四．实验总结

1.在氧化反应结束后, 直接减压回收溶剂乙酸及少量2-氯吡啶和H2O2, 回收液可作下批氧化工艺套用。

2.在巯基化的时候,需要用氢氧化钠溶液将溶液的pH 调节在9.7 ～10.7之间,因为第一步反应是在酸性条件下的,而第二步巯基化如果在酸性条件下进行,会使硫化钠和硫氢化钠中的硫变成硫化氢气体放出,而没有与2-氯-N-氧吡啶反应,这样会大大的降低产率。pH在9.7～10.7之间,可以抑止盐的水解,并且可以使产物溶解于水中,因为巯基在碱性条件下是可以溶于水的。

3.pH要控制在4～5的环节是在加入Zn2SO4时。溶液中的2-巯基-N -氧吡啶的钠盐呈碱性,如果此时加入ZnSO4,会使—OH与Zn2 +结合生成Zn (OH) 2或ZnO2 2-,从而降低与目标反应物的量,从而降低产率,所以要在反应前将溶液的pH值用盐酸调节至4～5,这样才能保证Zn2 +充分的生成螯合物。