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麝香系统溶液结晶溶剂选择的研究

2000年12月第29卷第6期

河北工业大学学报December2000JOURNAL0FHEBEIUNIVERSITYoFTECHNoLOGY、b1.29No.6

文章编号:1007?2373(2000)0610073—03

麝香系统溶液结晶溶剂选择的研究

黄志红,高静

(河北工业太学化工学院,天津30叭30)

摘要:从分子结构和分子问力的角度在理论上推测了酮麝香系统(酮麝香、二甲苯麝香、

乙酰化物)在某些溶剂申的溶解性能,为进一步选择结晶用溶剂奠定了基础,经实验验证,

理论预测与实验基本相符.首次提出以克溶质/一定分子数的溶剂表示溶解度,它能从本质

上反映分子之间作用力的大小.

关键词:酮麝香;溶解度;分子问力;结晶;溶剂选择

中图分类号:0625.4;0645.12文献标识码:A

O引言

结晶过程作为一种高效低能耗、低污染的分离技术已有悠久的历史,二十年来,随着石油化工、精细化工、医药工业、材料工程等相关行业的迅速发展,结晶技术越来越引起人们的重视.这不仅是因为它是制取固体化工产品的必经过程,而且因为它已经成为分离复杂的有机混台物、制取高纯或超纯有机化合物的特效技术之一,目前不但在传统工业中占有一定地位,而且己成功地扩展至新兴的生物化工、能量储存、催化剂制造、特种功能物质的形成,咀及电化学、电子材料等行业中”1,近年来【刭际上工业结晶技术与理论的研究非常活跃,国内也已取得可喜的成果.

麝香广泛地应用在人们的日常生活中,如化妆品、日用品等,随着人们生活水平的提高,对麝香的需求越来越大,天然麝香远不能满足市场需求,很大一部分靠人造麝香来补充,酮麝香是最常见的人造麝香之一.酮麝香系统(酮麝香、二甲苯麝香、乙酰化物的混合物)是一个高沸点物系,难以用精馏的方法分离.目前工业上分离酮麝香系统采用溶液结晶的方法,但由于尚未有人对该系统的溶液结晶进行系统的理论研究,工业生产缺乏理论指导.溶液结晶首先遇到的问题是溶剂的选择,选择溶剂的好坏直接决定了产品的质量、产率和生产成本,而选择溶剂最重要的指标是物系中的不同溶质在同一溶剂中的应有不同的溶解度,因此溶解度成为选择溶剂的重要参数.对于常见的物质,溶解度数据可以通过查阅有关书籍获得“,而对于不常见的系统(如本文研究的酮麝香系统),它们的溶解度数据无处可查.如果能从理论上预测溶解度的大小,会对溶剂的进一步选择起到指导作用,因此该项研究具有很强的理论价值和现实意义.

1理论推测

传统的理论推测是延用至今的百年老理论“相似者相溶原理…”,即化学结构越相似的物质之间越容易相互溶解.但德国赖卡特认为,这个理论的正确性是有限的,因为许多在化学结构上不相似的物质之间也能互溶,如甲醇和苯、苯胺和乙醚等:另一方面,尽管两种物质的结构相似,也会出现不互

溶的现象,如聚乙烯醇和乙醇.实际上决定物质之间溶解度的是分子间的相互作用力.只有当溶液中的A分子和B分子之间的作用力Be超过纯物质之间的作用力‰和岛a时,化合物A才能溶解于溶剂B中.分子间的作用力通常是指范德华力和氢键,影响分子之间作用力的因素有:电负性、偶极矩、及分子的空间构型等.

收稿日期:2000?05.25

作者简介:黄志红(1960-).女(汉旅).湖南长沙^.河北工业大学讲师

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