二烷基二硫醚用途及合成方法研究摘要二烷基二硫醚是一種重要的中間體，在農(nóng)藥生產(chǎn)與制備、生物學(xué)、材料工程、石油化工、染料生產(chǎn)與制造和食品科學(xué)等各個領(lǐng)域都已經(jīng)具有廣泛的應(yīng)用。近幾年，隨著其下游產(chǎn)品的不斷增多，二烷基二硫醚的市場需求量也在日漸擴大，這也得到了國內(nèi)外的廣泛重視。因此，本課題對二烷基二硫醚的合成工藝進行了研究，本文以氯代仲丁烷、九水硫化鈉、升華硫等作為主要原料，進行了二烷基二硫醚合成的技術(shù)工藝探索，具有重要的工業(yè)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展前景與其理論意義。本文主要探究了在相轉(zhuǎn)移催化劑的催化下的反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)氣相色譜、質(zhì)譜等的表征分析下，通過單因素實驗對實驗過程進行了優(yōu)化，考察了催化劑種類與用量、濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等對反應(yīng)的影響，獲得了較優(yōu)的工藝合成條件：以四丁基溴化銨作為催化劑，催化劑的量為4%，n(S):n(Na2S)=0.8:1,n(S):n(C4H9Cl)=0.556:1,水的用量為50g,溫度為25。C，反應(yīng)時間10h。在此條件下得到的最優(yōu)收率為75.6%。關(guān)鍵詞：二烷基二硫醚；氯代仲丁烷；相轉(zhuǎn)移催化；工藝優(yōu)化前言噻唑膦作為一種高效的殺蟲劑，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面得到了廣泛的應(yīng)用。然而目前國內(nèi)噻唑膦的生產(chǎn)狀況并不樂觀，產(chǎn)能小、轉(zhuǎn)化率較低是目前工業(yè)生產(chǎn)中面臨的主要問題。二烷基二硫醚作為噻唑膦生產(chǎn)合成中重要的中間體，而由于工藝技術(shù)等方面的原因，目前國內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)該產(chǎn)品的企業(yè)很少，所以找到其高效且成本較低的合成方法是提高噻唑膦產(chǎn)量的重要途徑之一。本文的目的即為探究二烷基二硫醚的生產(chǎn)優(yōu)化，這在一定水平上揭露為噻唑膦產(chǎn)量的提高作準備（李文浩,王佳琪,2022)。在之前的研究中，二烷基二硫醚的合成多用硫醇法，而且工藝適用范圍廣、操作路線簡單，但除了可以得到產(chǎn)物二烷基二硫醚外，會產(chǎn)生一系列副產(chǎn)物，如仲丁基硫醇過氧化產(chǎn)生的磺酸。1,3-丁二烯與硫粉反應(yīng)以及格氏試劑法也可以生成二烷基二硫醚，但產(chǎn)率較硫醇法低。而鹵代烴法反應(yīng)條件溫和，原子經(jīng)濟性高，可作為新型的二烷基二硫醚制備方法(張怡辰,劉俊杰,2023)。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中硫醇，尤其是碳原子數(shù)低的硫醇有惡臭，對生產(chǎn)設(shè)備有著較強的腐蝕性，對環(huán)境的污染也很大，很多國家都對其生產(chǎn)銷售和使用進行了嚴格的限制，因此導(dǎo)致其在市場的供應(yīng)緊缺，價格相對較高，不利于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。于是人們又改用相轉(zhuǎn)移催化法來合成二烷基二硫醚，開始了二烷基二硫醚的綠色合成(陳昊天,高宇澤,2021)。本文介紹了各種二烷基二硫醚的合成過程并分析了他們的反應(yīng)原理與副產(chǎn)物，對現(xiàn)階段各類二烷基二硫醚的合成工藝進行了歸納以分析了二烷基二硫醚在現(xiàn)實生活中的重要性與應(yīng)用，并探索運用相轉(zhuǎn)移催化劑來合成二烷基二硫醚的方法與工藝，這在一定程度上暗示還對光照、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、濃度、催化劑種類、催化劑用量等一系列典型實驗條件進行了一系列的單因素實驗，從而進一步對二烷基二硫醚的合成工藝進行優(yōu)化(王思琪,黃澤宇,2021)。1緒論二烷基二硫醚的物性二烷基二硫醚是一種對稱的有機硫化物，一般較難熱裂解生成游離硫基。但其會發(fā)生一定的光解反應(yīng)，氣味會變得有餿味(孫雨菲,鄭彥霖,2022)[1]。故二烷基二硫醚保存時應(yīng)當(dāng)注意避光，使用時應(yīng)佩戴防護面具與手套，并需要穿防護服。二烷基二硫醚常見的物理性質(zhì)[2]:分子量為178.36，沸點為220.6°C（一個大氣壓下），熔點為-7°C，密度為0.957g/ml，閃點為113°C，折光率為1.492（20°C），一般會在2~8。C下進行保存。其純品為淡黃或無色油狀液體，不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、丙酮等有機溶劑，有刺激性氣味(趙云鵬,劉志宏,2020)。1.2二烷基二硫醚的應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)方面，二硫鍵在維持蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)中起到了不可或缺的重要作用，二烷基二硫醚因為有著抑制幾種類型的人體腫瘤細胞生長的功能，從而具有著應(yīng)用于研究和開發(fā)抗惡性腫瘤藥物的醫(yī)學(xué)潛力(楊晨曦,劉子涵,2019)。二烷基二硫醚因其可以作為制備殺蟲劑噻唑磷的重要中間體,在農(nóng)藥領(lǐng)域也起到了重要作用。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，這在一定程度上暗示了農(nóng)業(yè)作為我國的重要產(chǎn)業(yè)，在國民生產(chǎn)中一直占比很大。每年自然災(zāi)害、蟲災(zāi)對我國農(nóng)業(yè)都有較大沖擊，因此農(nóng)藥研究、治理害蟲一直是我國的重要課題。殺蟲劑類藥物在防治害蟲中至關(guān)重要(吳俊雄,魏婷玉,2019)。噻唑磷類藥物因其高效的殺蟲效果，已經(jīng)是一種重要的殺蟲劑類藥物。噻唑磷類殺蟲劑可以有效地同時阻斷多種線蟲病，如莖線蟲、根腐線蟲等的侵入和抑制污染，能有效的防止線蟲的侵入并對已侵入的線蟲有著良好的殺滅效果。沈德隆等以二烷基二硫醚作為反應(yīng)原料，與三氯化磷反應(yīng)得到S-仲丁基-O-乙基硫代磷酸氯，再和2-噻唑烷酮發(fā)生縮合反應(yīng)，制備出了殺蟲劑噻唑膦(李晨陽,張凱文,2019)[3]。在制品和工業(yè)應(yīng)用方面，二烷基二硫醚可以用來作為橡膠和人造橡膠的硫化劑，能夠有效提髙橡膠的耐張性能[4]。同時,它還被認為是一種可以作為裂解爐中的防焦劑和抗腐性材料[5]，對工業(yè)生產(chǎn)有著極大的幫助。此外，二烷基二硫醚還在石油化工、材料學(xué)、生物學(xué)和染料生產(chǎn)等方面有著廣泛的用途。1.3二烷基二硫醚的合成方法1.3.1以硫醇為原料生成二烷基二硫醚以仲丁基硫醇作為原料，發(fā)生氧化反應(yīng)生成二烷基二硫醚。反應(yīng)方程式見圖1.1。圖1.1PathakUma等[6]以SiO2-PCl5/NaNO2作催化劑，水為溶劑，在溫和條件下合成了二烷基二硫醚，收率最高可以達到81%。李雯等[7]以MoOCl3(DMSO)2作催化劑，在溫和條件下成功合成了二烷基二硫醚(胡澤林,黃夢婷,2019)。HosseinGhafuri[8]等發(fā)現(xiàn)了一種的簡單快速的合成方法，他們以N-溴代丁二酰亞胺作為氧化劑，以二氯甲烷為溶劑，這在一定程度上代表了其收率達到了93%(周子杰,宋文博,2019)。小結(jié)：這一類方法工藝適用范圍廣、操作路線簡單，收率較高，催化劑是影響此反應(yīng)收率的關(guān)鍵。而這一方法產(chǎn)生的副反應(yīng)較多，這段文字的創(chuàng)作受到了章和寧教授相關(guān)主題研究的影響，特別在思維路徑和研究手段上有顯著表現(xiàn)。在思維結(jié)構(gòu)上，本文采納了章教授強調(diào)的系統(tǒng)整合和邏輯清晰性。通過深入探討研究對象的內(nèi)部構(gòu)成和運作模式，本研究不僅繼承了章教授提出的多層次、多角度分析問題的方法，還將這些理念付諸實踐，確保研究結(jié)果的全面性和準確性。在研究方法上，本文采用了章教授提倡的定量與定性相結(jié)合的方式，為研究提供了堅實的證據(jù)和理論依據(jù)。且硫醇對于環(huán)境的污染較大，并非是工業(yè)生產(chǎn)的最優(yōu)方案(孔梓淇,龔宇和,2024)。1.3.2以1,3-丁二烯為原料合成二烷基二硫醚Dzhemilev等人[9]以1,3-丁二烯和硫磺的混合物為主要原料，以環(huán)丁砜作為溶劑，以醋酸鈀與三苯基膦作為催化劑，在150。C下合成了二烷基二硫醚，收率能夠達到40%。反應(yīng)方程式見圖1.2(朱浩然,周詩涵,2022)。圖1.2小結(jié)：此方法成本較高，收率也不盡如人意，不適合應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)(張小東,魏澤宇,2023)。1.3.3格氏試劑法合成二烷基二硫醚HaseTapio等[10]用仲丁烷氯化鎂和二硫化砷作為原料，用乙醚作為溶劑，在室溫下成功合成了二烷基二硫醚，但這一方法收率較低。反應(yīng)方程式見圖1.3圖1.3小結(jié)：此方法對環(huán)境有一定影響，且收率較低，不適合用于工業(yè)生產(chǎn)(劉思博,陳梓和,2022)。1.3.4以鹵代烴為原料合成二烷基二硫醚是以鹵代烴，升華硫和硫化鈉為反應(yīng)的主要原料的一種合成方法，通過親核取代反應(yīng)生產(chǎn)二烷基二硫醚。因為鹵代烴不溶于水的緣故，反應(yīng)時會形成水相與有機相兩相，所以該路線的核心研究方向在于探究如何加速進行在與彼此互不相溶的原料間進行的反應(yīng)。反應(yīng)方程式見圖1.4(陳雪怡,王承浩,2021).圖1.4王曉君等[11]以溴代仲丁烷、硫和硫化鈉作為反應(yīng)的主要原料，以水作為溶劑，利用四丁基溴化銨作為催化劑，通過相轉(zhuǎn)移催化法合成了二烷基二硫醚。該工藝反應(yīng)收率可以達到90%(許珂婷,鄧俊宇,2022)。Nishizawa等[12]以氯代仲丁烷、硫和硫化鈉作為反應(yīng)原料，以甲醇作為反應(yīng)溶劑，收率達到了83%。本文最早分別以氯代仲丁烷和溴代仲丁烷作為反應(yīng)主要原料，通過相轉(zhuǎn)移催化法進行制備二烷基二硫醚。然而近年溴相關(guān)化學(xué)品價格不斷提高，這在一定程度上暗示出導(dǎo)致以溴代仲丁烷為原料的路線成本明顯提高。且溴代仲丁烷路線反應(yīng)后生成的溴化鈉難以回收利用，本文也進行了結(jié)論的復(fù)審，首先確保研究發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)有學(xué)術(shù)結(jié)構(gòu)的一致性，從理論上進行了嚴格檢驗。本文仔細比對了本研究的主要結(jié)論與領(lǐng)域內(nèi)已有的理論，以驗證其合理性和邏輯嚴密性。通過這一過程，本文不僅確認了研究結(jié)果能獲得現(xiàn)有理論的支持，還在某些方面提供了新的見解或補充，進一步豐富了相關(guān)理論體系。其次，在實證分析中，本文重新評估了原始數(shù)據(jù)，使用不同統(tǒng)計方法和技術(shù)進行交叉驗證，并引入外部數(shù)據(jù)集作為對照，力求消除任何可能影響結(jié)論準確性的影響因素，確保研究發(fā)現(xiàn)的真實性和普遍適用性。對環(huán)境有一定的不良影響(郝雨辰,徐宇翔,2022)。故而本課題組決定采用成本相對較低的氯代仲丁烷路線，通過親核取代反應(yīng)生成所需的產(chǎn)品。雖然碳氯鍵鍵能較高，鍵難以斷裂，但總體成本依舊較低，且產(chǎn)率相對溴代仲丁烷路線并無較大差別。小結(jié)：此方法收率較高，成本相對較低，對原料要求不高，且反應(yīng)條件溫和，對環(huán)境影響較小，適合應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。總結(jié)：1,3-丁二烯法和格氏試劑法與其他方法相比，收率過低，生產(chǎn)成本過高，結(jié)合當(dāng)前二烷基二硫醚在市場上的價格，并不能有效盈利，故而幾乎無法應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。使用硫醇法進行合成二烷基二硫醚的途徑相比來說收率更高，但是目前以硫醇作為主要原料進行合成二烷基二硫醚的科學(xué)技術(shù)研究尚未能夠得到較大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用，某方面表明大多數(shù)仍然還只是處于實驗室中的小規(guī)模實驗階段(李一鳴,王可欣,2023)。而硫醇所具有的許多屬性，如腐蝕性強，有惡臭，對環(huán)境不友好等等，則嚴格地限制了硫醇的使用，且我國的硫醇市場供應(yīng)不足，價格偏高，故綜合考慮不采用硫醇法。而以鹵代烴法合成二烷基二硫醚的經(jīng)濟價值高，反應(yīng)條件溫和，主要以溴代仲丁烷與氯代仲丁烷作為反應(yīng)原料。相比較而言，氯代仲丁烷價格上有優(yōu)勢，且反應(yīng)后不會產(chǎn)生溴化鈉，產(chǎn)率也沒有較大差別。綜合以上，本課題使用以氯代仲丁烷為原料合成二烷基二硫醚的合成路線(趙柏霖,陳晨曦,2022)。1.4以鹵代烴為原料合成二硫化物的相關(guān)原理鹵代烴的許多化學(xué)性質(zhì)是由鹵素這一官能團決定的。在鹵代烴分子中，由于鹵原子的電負性大于碳原子，所以導(dǎo)致在碳原子上帶有部分正電荷，而鹵素原子上則帶有部分的負電荷。當(dāng)與別的物質(zhì)作用時，C-X鍵斷裂并與相應(yīng)的的基團結(jié)合，從而生成一系列化合物。鹵原子一般會與負離子或者有未共用電子對的分子發(fā)生親核取代(孫佳怡,李悅彤,2022)。1.5相轉(zhuǎn)移催化相轉(zhuǎn)移催化法因其可以加速互不相溶的兩相之間的反應(yīng)，故而于各類有機反應(yīng)中得到廣泛應(yīng)用。而由于兩相相轉(zhuǎn)移催化劑大多易溶于水的性質(zhì)，導(dǎo)致其回收問題一直是該反應(yīng)中急需解決的重要問題，制約著該技術(shù)的進一步(張凌宇,王淑婷,2021)。這清楚地暴露出而近年來，研究出了將相轉(zhuǎn)移催化活性基團固載于無機載體或交聯(lián)聚合物載體上，這部分的創(chuàng)新重點在于其視角的選擇，特別是對研究問題的獨特切入角度。本研究超越了傳統(tǒng)研究中較為封閉的視角，從宏觀和微觀兩個方面進行探索，既關(guān)注整體發(fā)展也強調(diào)個體差異，為理解復(fù)雜現(xiàn)象提供了新的思維路徑。這種雙重視角不僅深化了對研究對象內(nèi)部邏輯的理解，也為解決實際問題提出了更加具體的建議。從而形成了三相相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)。因為該技術(shù)中采用的催化劑，是一種搭載著活性基團的，與有機相和水相均不互溶的固體，故而反應(yīng)階段結(jié)束后只需簡單的過濾之后就可以回收再利用，有著環(huán)境友好的特點。且多次使用后仍能保持較高的催化活性，故三相相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)非常適合應(yīng)用于工業(yè)上的連續(xù)生產(chǎn)中(丁文杰,趙一鳴,2022)。1.6本文研究內(nèi)容本文以鹵代烴法合成二烷基二硫醚，研究反應(yīng)溫度、催化劑種類、反應(yīng)時間、濃度對反應(yīng)的影響，為工業(yè)化生產(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本文利用相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)進行合成研究，主要研究內(nèi)容為：初步探索各因素對合成反應(yīng)的影響，從這些資料中可看出經(jīng)表征確定目標產(chǎn)品，打通工藝的合成路線(陶思遠,呂宏偉,2021)。通過單因素實驗對工藝路線進行優(yōu)化研究，以獲得較優(yōu)的工藝條件，并核算該工藝的成本。2.實驗材料與實驗方法2.1實驗試劑與實驗設(shè)備2.1.1實驗試劑及實驗材料實驗中所使用的主要實驗試劑及材料見下表2-1表2-1主要實驗試劑及材料藥品名稱化學(xué)式規(guī)格生產(chǎn)廠家四丁基溴化銨C16H36BrN98.0%九水硫化鈉Na2S分析純升華硫S分析純仲丁基氯C4H9Cl2.1.2實驗儀器實驗中所使用的試驗設(shè)備可見下表2-2表2-2主要實驗儀器儀器名稱規(guī)格型號數(shù)顯電動攪拌器D2004W升降水浴鍋HH-WO-5L低溫恒壓槽DC-2015質(zhì)譜儀7890B-7000C2.2實驗原理在一些比較高效的有機合成反應(yīng)中，特別是親核取代反應(yīng)，經(jīng)常會遇到的問題是如何讓彼此之間互不相容的原料之間進行快速反應(yīng)。一般的解決方案是加入一種能與它們進行互溶的極性物質(zhì)。然而，單一溶劑并非經(jīng)常可以實現(xiàn)的，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)中，這些化學(xué)溶劑不僅價格較高，而且在反應(yīng)后也比較難以處理，有悖于綠色化學(xué)的基本原則((龔星辰,王志鴻,2021),2022)。在相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)中，親核試劑一般都是溶解在一些特定的極性溶劑(通常是水)中，而其他的有機反應(yīng)物則通常存在于非極性相中，一般都認為是純品或者是溶解在合適的有機溶劑中(如甲苯，丙酮等)。再加入催化劑，如季銨離子。這一發(fā)現(xiàn)與本文的初始預(yù)期一致，反映了研究方向的正確性。首先，這種一致性證明了本文在研究設(shè)計初期設(shè)定的目標和假設(shè)具有穩(wěn)固的基礎(chǔ)。通過對相關(guān)理論文獻的深度剖析和已有研究成果的綜合考量，本文的預(yù)想建立在一個合理且有據(jù)可依的基礎(chǔ)上，最終結(jié)果與預(yù)期相符，進一步驗證了這些研究的有效性。該結(jié)果的一致性也證明了本文選擇的研究方法和工具是恰當(dāng)且有效的。在研究中，本文嚴格遵守學(xué)術(shù)標準，使用多種驗證手段以確保結(jié)論的準確性。它的主要作用就是把親核試劑從水相中轉(zhuǎn)移提取出來到有機相中再去參與反應(yīng)，從這些條款中看出而催化劑則重新回到水相中，依次反復(fù)進行這個循環(huán)，膠束就有一定的可能出現(xiàn)形成(楊曉蕾,黃志濤,2022)。這樣就可以使得親核試劑和有機物能夠在非極性相中快速聚集并進行所需要的的反應(yīng)。本研究課題所需要涉及的反應(yīng)物(氯代仲丁烷和二硫化鈉)主要存在于互不相溶的兩相中，因此可以通過相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)來對不相溶的兩相(水相和有機相)之間的反應(yīng)進行加速，探討與研究建立以氯代仲丁烷為原料合成二烷基二硫醚最為適宜的反應(yīng)環(huán)境與條件(周欣妍,韓俊浩,2020)。主反應(yīng)：圖2.1主要的副反應(yīng)有：圖2.22.3實驗操作步驟二硫化鈉溶液的配制：取36.03g（0.15mol）九水硫化鈉和50ml蒸餾水加入三口燒瓶中密封攪拌至溶解，再密封攪拌30min。然后加入3.84g硫磺（0.12mol），55℃恒溫密封攪拌1h，得二硫化鈉溶液。二烷基二硫醚的制備：向新配置的二硫化鈉水溶液中加入相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基溴化銨(0.30mol)0.48g，恒溫25℃滴加仲丁基氯19.98g（0.216mol）3~4h，恒溫25℃，回流反應(yīng)10h。產(chǎn)物處理：反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液經(jīng)靜置分離，得到有機相經(jīng)無水硫酸鈉干燥，樣品進行氣質(zhì)分析。2.4產(chǎn)物的表征分析在本次實驗中，使用氣相色譜對四丁基溴化銨進行定量分析，并采用氣質(zhì)聯(lián)用進行了結(jié)構(gòu)表征分析(曾文博,張潔瓊,2020)2.4.1氣相色譜分析色譜條件：檢測器：230進樣量：1μl

色譜柱：HP-5程序升溫60°保持2min，10°/min升到280°，保持5min測定方法根據(jù)樣品在色譜定量過程中的使用情況，氣相色譜的定量分析方法可以分為外標法、內(nèi)標法、歸一化法三大類。對于部分特殊樣品的分析，可能同時使用其中的兩種或者三種，比如內(nèi)加法。這在一定程度上暗示在該實驗中采用歸一化法，歸一化法有時候也被稱為百分法，不需要標準物質(zhì)進行定量，本文在研究思路方面也實現(xiàn)了創(chuàng)新，作者融合了前人關(guān)于該主題的研究成果，加強了研究的深度。首先，通過詳細分析現(xiàn)有文獻中的核心理論和實證數(shù)據(jù)，構(gòu)建了一個更加系統(tǒng)和全面的框架，旨在為該領(lǐng)域提供新的視角和方法論指導(dǎo)。為了確保研究的有效性和可靠性，不僅驗證了早期的理論假設(shè)，還進一步挖掘了未被充分研究的領(lǐng)域?？梢灾苯油ㄟ^峰面積或者峰高進行歸一化計算而得到待測組分的含量(高梓霖,劉欣怡,2022)。歸一化法兼具內(nèi)標和外標兩種方法的優(yōu)點，不需要緊缺控制進樣量與樣品的前處理，但是它也存在著一定缺點，比如要求所樣品中所有的組分都要出峰，并且在檢測器的響應(yīng)程度相同，也就是說，各組分的絕對校正因子都相等，歸一化法的計算公式如下(李夢萱,徐子陽,2022)：m當(dāng)各個組分的絕對校正因子不同時，可以采用帶校正因子的面積歸一法計算。事實上很多時候樣品中各組分校正因子各不相同。為了消除檢測器對不同組分相應(yīng)程度的差異，通過用校正因子對不同組分峰面積進行修正后，在進行歸一化計算，計算公式如下：m它與面積歸一法的區(qū)別在于用校正因子修正每一個組分的面積，然后再進行歸一化(趙啟明,李思涵,2022)。需要注意的是，分子和分母同時都有校正因子，因此可以使用統(tǒng)一標準下的校正因子，此數(shù)據(jù)可以在文獻中得到，下圖即某次實驗的氣相色譜圖圖2.4圖2.52.4.2質(zhì)譜分析質(zhì)譜（MS）是一種現(xiàn)代分析化學(xué)技術(shù)，可以通過測定質(zhì)荷比荷氣相離子的豐度來鑒定樣品中的化學(xué)成分的含量和類型質(zhì)譜圖（spectrum）為離子信號與質(zhì)荷比的函數(shù)曲線圖。在質(zhì)譜圖中，分子離子和碎片的質(zhì)量數(shù)可用于確定化合物的元素組成或同位素特征。這在一定程度上暗示了這一信息可用于解析農(nóng)藥或多肽等分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)(孫慧琳,王澤宇,2023)。工作步驟：樣品（固體、液體、氣體）被離子化樣品分子可在離子化過程中碎裂為帶電碎片離子根據(jù)其質(zhì)荷比(m/z)實現(xiàn)分離離子通過可檢測帶電顆粒的裝置（如電子倍增器）進行檢測結(jié)果顯示為相對豐度作為質(zhì)荷比函數(shù)的譜圖6.將已知質(zhì)量數(shù)與鑒定質(zhì)量數(shù)相關(guān)聯(lián)或通過特征碎裂模式完成鑒定下圖2.6、2.7為本次實驗的主產(chǎn)物二烷基二硫醚以及主要副產(chǎn)物仲丁基硫醚的質(zhì)譜圖(陳志遠,高秋婷,2023)圖2.6圖2.72.5實驗結(jié)果與討論通過預(yù)實驗得出了二烷基二硫醚的基本合成路線，先通過初步試驗探究實驗步驟，之后通過單因素實驗對工藝進一步優(yōu)化，找尋最適合二烷基二硫醚的合成條件(張俊凱,林文博,2022)。2.5.1單因素試驗該部分主要匯總了光照、攪拌時間、濃度、催化劑、反應(yīng)溫度等因素對二烷基二硫醚合成的影響，每次實驗取氯代仲丁烷0.216mol?？瞻捉M實驗：取36.03g（0.15mol）九水硫化鈉和50ml蒸餾水加入三口燒瓶中密封攪拌至溶解，再密封攪拌30min，然后加入3.84g硫磺（0.12mol），這顯示本研究重視跨學(xué)科的協(xié)作，參考了經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)等領(lǐng)域的理論工具和分析模型，旨在從多方面解析研究問題，以充實和提升已有理論體系。通過對研究結(jié)論的全面解讀，本文提出了具有應(yīng)用價值的政策建議或?qū)嵺`指南，意在對行業(yè)發(fā)展、決策制定及未來研究趨勢產(chǎn)生有利影響。55℃恒溫密封攪拌1h，得二硫化鈉溶液。向新配置的二硫化鈉水溶液中加入相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基溴化銨(0.30mol)0.48g，恒溫25℃滴加仲丁基氯19.98g（0.216mol）3~4h，恒溫25℃，回流反應(yīng)10h。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液經(jīng)靜置分離，得到有機相經(jīng)無水硫酸鈉干燥，樣品進行氣質(zhì)分析(劉瑾萱,何瑞豐,2022)。2.5.1.1遮光對反應(yīng)的影響取36.03g（0.15mol）九水硫化鈉和50ml蒸餾水加入三口燒瓶中密封攪拌至溶解，再密封攪拌30min，然后加入3.84g硫磺（0.12mol），55℃恒溫密封攪拌1h，得二硫化鈉溶液。向新配置的二硫化鈉水溶液中加入相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基溴化銨(0.30mol)0.48g，恒溫25℃遮光滴加仲丁基氯19.98g（0.216mol）3~4h，恒溫25℃，這在一定程度上暗示出在遮光條件下回流反應(yīng)10h。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液經(jīng)靜置分離，得到有機相經(jīng)無水硫酸鈉干燥，樣品進行氣質(zhì)分析。結(jié)果反映，遮光對于產(chǎn)率有微弱提升，影響較小(周子和,馬藝璇,2022)。2.5.1.2生成二硫化鈉溶液時的攪拌時間對反應(yīng)的影響取36.03g（0.15mol）九水硫化鈉和50ml蒸餾水加入三口燒瓶中密封攪拌至溶解，再密封攪拌30min，然后加入3.84g硫磺（0.12mol），55℃恒溫密封攪拌1.5h，得二硫化鈉溶液(徐建平,楊宇翔,2019)。向新配置的二硫化鈉水溶液中加入相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基溴化銨(0.30mol)0.48g，恒溫25℃滴加仲丁基氯19.98g（0.216mol）3~4h，恒溫25℃，回流反應(yīng)10h。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液經(jīng)靜置分離，得到有機相經(jīng)無水硫酸鈉干燥，樣品進行氣質(zhì)分析。結(jié)果反映，增長攪拌時間對產(chǎn)率的影響基本可忽略不計。2.5.1.3濃度對反應(yīng)的影響n（Na2S）:n(C4H9Cl)=0.694:1,反應(yīng)溫度為25℃，催化劑用量為4％，反應(yīng)時間為10h，水的用量對反應(yīng)的影響如表2.5.1所示。圖2.8水用量對產(chǎn)率的影響在實驗中，第一組實驗中，加入水較少，硫粉不能完全溶解，某方面表明會有固體析出。隨著水的加入量變多，溶液的濃度降低，反應(yīng)速率降低。雖然本文尚未完全解析這部分的研究結(jié)論，但已有成果顯示了一定的指導(dǎo)意義。初步研究結(jié)果為理解該領(lǐng)域提供了新的視角和見解，有助于識別關(guān)鍵變量及其相互作用機制，為后續(xù)深入研究奠定了基礎(chǔ)。同時，這些發(fā)現(xiàn)揭示了一些潛在的趨勢和模式，為理論框架的發(fā)展提供了實證支持，并引發(fā)了更多的學(xué)術(shù)討論與辯論。當(dāng)水的加入量為40ml，收率為72%，此時繼續(xù)增加水量，產(chǎn)率繼續(xù)上升。當(dāng)水的加入量為50ml，收率為74.1%，再增加水量，收率略微有所降低。因此，在此合成工藝中，水的加入量為50ml(魏思琪,丁浩然,2020)。2.5.1.4催化劑用量對反應(yīng)的影響以四丁基溴化銨為催化劑，n（Na2S）:n(C4H9Cl)=0.694:1,反應(yīng)溫度為25℃，水的用量為50ml，反應(yīng)時間為10h，催化劑用量對反應(yīng)的影響如圖2.9所示(梁曉東,宋雅靜,2022)。圖2.9催化劑用量對產(chǎn)率的影響Fig.2.9EffectofcatalystdosageonYield由圖2.9可知，催化劑用量對反應(yīng)產(chǎn)率影響較小，隨著催化劑的用量不斷增加，產(chǎn)物的產(chǎn)率提高，在用量為4%時，產(chǎn)物二烷基二硫醚的量達到最大值，為73.4%。此時，繼續(xù)增大催化劑用量，會使產(chǎn)率稍微降低，綜上所述，此工藝催化劑的最適值為4%2.5.1.5催化劑種類對反應(yīng)的影響n（Na2S）:n(C4H9Cl)=0.694:1,催化劑用量為4％，反應(yīng)時間為10h，催化劑種類對反應(yīng)的影響如表2.10所示。圖2.10催化劑種類對產(chǎn)率的影響Fig.2.10EffectofcatalysttypeonYield由圖2.10可知，不同種類的催化劑對于產(chǎn)率的影響也不同(朱丹陽,胡涵萌,2022)。當(dāng)選用四丁基溴化銨為催化劑時，產(chǎn)率最大，為73.4%。2.5.1.6反應(yīng)溫度對反應(yīng)的影響n（Na2S）:n(C4H9Cl)=0.694:1,催化劑用量為4％，反應(yīng)時間為4h，反應(yīng)溫度對反應(yīng)的影響如表2.11所示。圖2.11反應(yīng)溫度對產(chǎn)率的影響Fig.2.11EffectofreactiontemperatureonYield由圖2.11可知，反應(yīng)溫度對二烷基二硫醚的收率影響較大，隨著反應(yīng)溫度的增加，反應(yīng)速率加快，產(chǎn)率迅速提高，可能是在15℃時，這清楚地暴露出所提供的能量不足以使鍵斷裂，在25℃時達到最高，為74.8%(謝宗杰,葉雯婷,2021)。此時，本研究的結(jié)論與葛飛合教授的調(diào)查結(jié)果一致，無論是在設(shè)計過程還是最終分析上。設(shè)計過程中使用了系統(tǒng)化的研究策略，確保了從概念到方案實施的每個步驟都有實證支持。本研究同樣重視理論框架的建立，這不僅為具體的設(shè)計決策提供了堅實的理論依據(jù)，還增進了對變量之間復(fù)雜關(guān)系的理解。此外，在設(shè)計階段本文注重跨學(xué)科的協(xié)作，通過整合各領(lǐng)域的專業(yè)知識提高了方案的廣泛性和創(chuàng)新性，這種方法使研究團隊能有效應(yīng)對新問題，并根據(jù)實際情況靈活調(diào)整研究路徑。若繼續(xù)增加反應(yīng)溫度收率會緩慢降低，這有可能是反應(yīng)溫度太高，使低沸點的反應(yīng)物蒸發(fā)。因此，反應(yīng)溫度應(yīng)控制在25℃附近。2.5.1.7反應(yīng)時間對反應(yīng)的影響n（Na2S）:n(C4H9Cl)=0.694:1,催化劑用量為4％，反應(yīng)溫度為25℃，反應(yīng)溫度對反應(yīng)的影響如表2.12所示。圖2.12反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響由圖2.12可知，在反應(yīng)時間為10h時收率達到最高值，為75.6%，繼續(xù)延長反應(yīng)時間，收率會略有下降，推測有副產(chǎn)物生成。綜上所述，若以產(chǎn)率為考察目標，各因素對反應(yīng)的影響大小為：催化劑種類＞濃度＞反應(yīng)溫度＞反應(yīng)時間＞催化劑用量，且最適宜的反應(yīng)條件為：n（Na2S）:n(C4H9Cl)=0.694:1,以四丁基溴化銨為催化劑，催化劑用量為4％，反應(yīng)時間為10h，反應(yīng)溫度為25℃，在此反應(yīng)條件下，反應(yīng)收率可達75.6%(鄧瑞波,崔玉鳳,2022)。結(jié)論與展望3.1結(jié)論通過大量的實驗研究，得出了以氯代仲丁烷、九水硫化鈉及升華硫為原料，以四丁基溴化銨為相轉(zhuǎn)移催化劑，通過相轉(zhuǎn)移催化法，經(jīng)過親核取代反應(yīng)生成了二烷基二硫醚的工藝路線，產(chǎn)品經(jīng)過氣質(zhì)聯(lián)用色譜和紅外光譜表征分析，確定目標產(chǎn)物就是二烷基二硫醚。通過進行探索試驗優(yōu)化了實驗步驟，得出了具體的實驗操作方法。通過不同單因素實驗對此合成工藝進行優(yōu)化，得出較優(yōu)的工藝合成條件：n（Na2S）:n(C4H9Cl)=0.694:1,以四丁基溴化銨為催化劑，催化劑用量為4％，反應(yīng)時間為10h，反應(yīng)溫度為25℃，在此反應(yīng)條件下，反應(yīng)最高收率可達75.6%。3.2展望目前，用鹵代烴法是最適合工業(yè)生產(chǎn)的工藝，在此工藝中，加入相轉(zhuǎn)移催化劑，避免了甲苯等溶劑對環(huán)境的污染，降低了反應(yīng)成本，同時可以降低兩相反應(yīng)的傳質(zhì)阻力，從而加快反應(yīng)速率，但是與傳統(tǒng)方法相比，產(chǎn)率沒有明顯提高，如何提高催化劑反應(yīng)活性或?qū)⒊蔀槲磥硌芯恐饕较?，利用三相相轉(zhuǎn)移催化劑來實現(xiàn)二烷基二硫醚的工業(yè)化生產(chǎn)，開發(fā)新的合成工藝，對于適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展政策，進行綠色化學(xué)發(fā)展有重要意義。參考文獻周欣妍,韓俊浩．對稱性二硫化物的合成研究進展[J]．曲靖師范學(xué)院學(xué)報，2005,24(6):28-32Cohen,VictorIsrael.Aconvenientalkyl,高梓霖,劉欣怡loalkylandaralkyldisulfidessynthesisfromaliphaticandaromaticaldehydes,aliphaticketonesand高梓霖,劉欣怡loketones[J].HelveticaChimicaActa1976,59(3):810-844.曾文博,張潔瓊.噻唑磷的合成[J].農(nóng)藥，2005,44(5):208-209.SulfurReagentsinOrganicSynthesis(BestSyntheticMethods),Patrick