羥肟酸；低品位磷礦；浮選

摘要磷是一種十分重要的化工原料，被廣泛引用于廣泛用于化工、輕工、醫(yī)學(xué)、國(guó)防等領(lǐng)域，所以說(shuō)磷礦對(duì)一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平具有重要的參考意義。我國(guó)作為全球磷礦儲(chǔ)量最大的國(guó)家，磷礦資源豐富，尤其是低品位磷礦。近年來(lái)低品位磷礦的浮選研究工作受到了廣大研究工作者的重視。羥肟酸是一種高效的礦物捕收劑，已被證實(shí)對(duì)錳礦等多種礦物有優(yōu)異的浮選能力，因此也存在浮選磷礦的巨大潛力，本文在當(dāng)前羥肟酸合成研究工作較缺乏的背景下，展開(kāi)了對(duì)羥肟酸類(lèi)化合成合成過(guò)程中關(guān)鍵因素的探討，得到了優(yōu)化條件。本文探究了羧酸法和甲酯法兩種合成方法，運(yùn)用控制變量法，通過(guò)改變合成條件，最終確定了合成羥肟酸的優(yōu)化條件為：方法選用甲酯法，羥胺游離環(huán)境為冰浴，反應(yīng)物配比為苯甲酸甲酯：羥胺=1:1.2，反應(yīng)溫度為40℃，反應(yīng)時(shí)間為40分鐘。在該條件下，能得到粗產(chǎn)率為70%以上的羥肟酸，色為粉紅色固體，熔程為122℃至128℃。選用該優(yōu)化條件，成功地遷移至油酸、油酸甲酯、十二烷基氨基乙二酸、十二烷基氨基乙二酸酯、十二烷基丙二酸和十二烷基丙二酸酯合成了對(duì)應(yīng)羥肟酸，并通過(guò)這批羥肟酸對(duì)磷礦的浮選實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，確定了該批優(yōu)化條件的可行性及羥肟酸對(duì)磷礦優(yōu)良的浮選潛力。關(guān)鍵詞：羥肟酸；低品位磷礦；浮選AbstractPhosphorusisaveryimportantchemicalrawmaterial,whichiswidelyusedinchemicalindustry,lightindustry,medicine,nationaldefenseandotherfields.Sophosphaterockhasimportantreferencesignificanceforacountry'sindustrialdevelopmentlevel.Asthecountrywiththelargestphosphaterockreservesintheworld,Chinaisrichinphosphaterockresources,especiallylow-gradephosphaterock.Inrecentyears,theflotationoflow-gradephosphaterockhasattractedtheattentionofresearchers.Hydroxamicacidisanefficientmineralcollector.Ithasbeenprovedthatithasexcellentflotationabilityformanganeseoreandotherminerals.Therefore,italsohasgreatpotentialforflotationofphosphaterock.Inthispaper,underthebackgroundofthelackofresearchworkonthesynthesisofhydroxamicacidatpresent,thekeyfactorsinthesynthesisofhydroxamicacidwerediscussed,andtheoptimumconditionswereobtained.Inthispaper,twosyntheticmethodsofcarboxylicacidandmethylesterwereexplored.Bychangingthesyntheticconditions,theoptimumsyntheticconditionsofhydroxamicacidweredeterminedasfollows:methylestermethod,freeenvironmentofhydroxylaminewasicebath,reactantratiowasmethylbenzoate:hydroxylamine=1:1.2,reactiontemperaturewas40C,reactiontimewas40minutes.Underthiscondition,thecrudeyieldofhydroxamicacidismorethan70%,thecolorispinksolid,andthemeltingrangeis122to128C.Thecorrespondinghydroxamicacidwassuccessfullymigratedtooleicacid,methyloleate,dodecylaminoethyleneacid,dodecylaminoethyleneester,dodecylmalonicacidanddodecylmalonatetosynthesizecorrespondinghydroxamicacid.Thefeasibilityoftheoptimizedconditionsandtheexcellentflotationpotentialofhydroxamicacidforphosphaterockweredeterminedbyanalyzingtheflotationexperimentaldataofthesehydroxamicacids.Keywords:hydroxamicacid;low-gradephosphaterock;flotation

目錄第一章緒論 61.1羥肟酸類(lèi)化合物 61.1.1羥肟酸簡(jiǎn)介 61.1.2羥肟酸在醫(yī)學(xué)中的作用 71.2.3羥肟酸在選礦中的作用 71.2磷礦的研究現(xiàn)狀 71.2.1磷礦分布情況 71.2.2低品位磷礦選礦工藝 91.3磷礦捕收劑 101.3.1羧酸類(lèi)捕收劑 111.3.2羥肟酸類(lèi)捕收劑 111.4羥肟酸的合成中關(guān)鍵因素探究的現(xiàn)狀 121.5課題意義及主要研究?jī)?nèi)容 121.5.1課題意義 121.5.2主要研究?jī)?nèi)容 13第二章實(shí)驗(yàn)部分 162.1實(shí)驗(yàn)藥品及儀器 162.1.1實(shí)驗(yàn)藥品 162.1.2實(shí)驗(yàn)儀器 162.1.3分析儀器 172.2主要分析方法 172.3目標(biāo)化合物的合成 172.3.1酸法合成路線(xiàn) 172.3.2脂法合成路線(xiàn) 172.3.3酸法合成步驟 182.3.4脂法合成步驟 19第三章結(jié)果與討論 203.1羧酸法合成苯甲羥肟酸 203.2苯甲酸甲酯法合成苯甲羥肟酸 203.2.1鹽酸羥胺游離的環(huán)境對(duì)反應(yīng)的影響 213.2.2pH對(duì)反應(yīng)的影響 233.2.4時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響 263.2.5溫度對(duì)反應(yīng)的影響 273.2.6反應(yīng)優(yōu)化條件總結(jié) 293.3苯甲羥肟酸的表征 293.3.1苯甲羥肟酸的熔點(diǎn)數(shù)據(jù) 293.3.2苯甲羥肟酸的紅外數(shù)據(jù) 303.5優(yōu)化條件的遷移 303.6浮選實(shí)驗(yàn) 313.6.1浮選步驟 31第四章總結(jié)與展望 334.1總結(jié) 334.2展望 34致謝 35

第一章緒論1.1羥肟酸類(lèi)化合物1.1.1羥肟酸簡(jiǎn)介羥肟酸類(lèi)化合物分子（結(jié)構(gòu)如圖1-1）（以苯甲羥肟酸為例）中由于其特有的羥肟基，而具有優(yōu)良的配位活性，可與許多金屬離子形成穩(wěn)定的配合物，從而在溶劑萃取、選礦、工業(yè)合成和醫(yī)學(xué)研究上有廣泛的應(yīng)用ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>唐清</Author><Year>2014</Year><RecNum>98</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[1]</style></DisplayText><record><rec-number>98</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="a0wwttzvcdxf0jer0zm599ttps525re95ewv"timestamp="1558284497">98</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>唐清</author><author>鐘宏</author><author>王帥</author><author>彭靜</author></authors></contributors><auth-address>中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院;有色金屬資源化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;</auth-address><titles><title>羥肟酸類(lèi)化合物的合成與應(yīng)用研究進(jìn)展%J化工進(jìn)展</title></titles><pages>703-709</pages><volume>33</volume><number>03</number><keywords><keyword>羥肟酸</keyword><keyword>合成</keyword><keyword>藥物</keyword><keyword>浮選</keyword><keyword>冶金</keyword></keywords><dates><year>2014</year></dates><isbn>1000-6613</isbn><call-num>11-1954/TQ</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[1]。圖1-1羥肟酸類(lèi)化合物分子圖羥肟酸除了有圖1-1酮式結(jié)構(gòu)外，還有烯醇式結(jié)構(gòu)，兩種結(jié)構(gòu)能夠相互轉(zhuǎn)化，且同時(shí)存在，而一般以烯醇式結(jié)構(gòu)為主。酮式和烯醇式相互轉(zhuǎn)化如圖1-2所示（以苯甲羥肟酸為例）：圖1-2羥肟酸酮式和烯醇式結(jié)構(gòu)相互轉(zhuǎn)化圖1.1.2羥肟酸在醫(yī)學(xué)中的作用羥肟酸類(lèi)化合物因?yàn)槠涮赜械牧u肟化結(jié)構(gòu)，因而廣泛應(yīng)用與醫(yī)學(xué)研究。華東理工大學(xué)的劉力峰ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>劉力鋒</Author><Year>2012</Year><RecNum>100</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[2]</style></DisplayText><record><rec-number>100</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="a0wwttzvcdxf0jer0zm599ttps525re95ewv"timestamp="1558287183">100</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>劉力鋒</author></authors><tertiary-authors><author>鄧衛(wèi)平,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>新型三環(huán)骨架羥肟酸的設(shè)計(jì)合成及其抗腫瘤藥理活性研究</title></titles><keywords><keyword>羥肟酸類(lèi)HDACi</keyword><keyword>四氫γ咔啉</keyword><keyword>四氫咔唑</keyword><keyword>Beckmann重排</keyword><keyword>硫代酰胺</keyword></keywords><dates><year>2012</year></dates><publisher>華東理工大學(xué)</publisher><work-type>博士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[2]通過(guò)研究新型三環(huán)骨架羥肟酸發(fā)現(xiàn)該類(lèi)羥肟酸可以影響乙?；M蛋白H3和某些抑癌基因的正常表達(dá)，從而引起相應(yīng)細(xì)胞的凋亡而具有抑制腫瘤細(xì)胞的性質(zhì)，而羥肟酸類(lèi)化合物的更多抗癌抗腫瘤性能仍然在不斷被文獻(xiàn)所報(bào)道。1.2.3羥肟酸在選礦中的作用近年來(lái)，隨著對(duì)羥肟酸類(lèi)化合物研究工作的深入，該類(lèi)化合物被發(fā)現(xiàn)對(duì)多斤礦物有優(yōu)良的浮選性能，包括錳礦、鋰輝石礦石、金紅石等等。黃余和曹沁波ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>黃余</Author><Year>2019</Year><RecNum>102</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[3]</style></DisplayText><record><rec-number>102</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="a0wwttzvcdxf0jer0zm599ttps525re95ewv"timestamp="1558287330">102</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>黃余</author><author>曹沁波</author></authors></contributors><auth-address>昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院;昆明理工大學(xué)復(fù)雜有色金屬資源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;</auth-address><titles><title>辛基羥肟酸對(duì)金紅石的浮選行為%J礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)</title></titles><pages>91-95</pages><volume>39</volume><number>01</number><keywords><keyword>金紅石</keyword><keyword>硝酸鉛</keyword><keyword>活化</keyword><keyword>辛基羥肟酸</keyword><keyword>浮選</keyword></keywords><dates><year>2019</year></dates><isbn>1005-2763</isbn><call-num>43-1215/TD</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[3]通過(guò)對(duì)辛基羥肟酸的研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)金紅石在硝酸鉛環(huán)境下活化后浮選性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變，使得辛基羥肟酸成為其特有的高效捕收劑，通過(guò)XPS測(cè)試手段，他們發(fā)現(xiàn)，正是由于金紅石表面吸附了大量鉛離子生成了PbOH+,而辛基羥肟酸正是由于該離子成功地與金紅石結(jié)合，使自身體現(xiàn)出對(duì)金紅石的浮選性能。1.2磷礦的研究現(xiàn)狀1.2.1磷礦分布情況磷（P），原子序數(shù)15,位于元素周期表中第三周期第V主族，原子量為30.973762,磷有白磷、紅磷、黑磷三種同素異構(gòu)體。磷礦是重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,被廣泛用于磷肥、化工、輕工、醫(yī)學(xué)、國(guó)防等領(lǐng)域ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[4,5]。如：磷元素是化肥和飼料合成制作的重要原料，同時(shí)也是含磷洗衣粉中的主要添加物等等。在國(guó)民生活中占有重要地位。可以說(shuō)，磷礦對(duì)一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平具有重要的參考意義。近年來(lái)，全球磷礦石產(chǎn)量增速如圖1-3。以及2017年全球各國(guó)磷礦石產(chǎn)量展示如圖1-4。由圖1-3和圖1-4綜合分析，不難得知：世界磷礦石產(chǎn)量總體呈現(xiàn)逐步上升的趨勢(shì)，而僅僅是在2017年，我國(guó)磷礦石產(chǎn)率就成為了全球第一，以1.4億噸的產(chǎn)量遙遙領(lǐng)先與第二美國(guó)的0.3億噸，成為當(dāng)之無(wú)愧的磷礦石出產(chǎn)大國(guó)。然而，盡管我國(guó)磷礦產(chǎn)率極高，但對(duì)磷礦利用率卻較低，因?yàn)榱椎V中常含有多種元素，如錳、鐵、硅等。再加上磷礦中磷的提取工藝不夠完善，更使得我國(guó)磷礦的開(kāi)發(fā)和利用面臨著巨大的挑戰(zhàn)，尤其是其中的低品位磷，浪費(fèi)量大，有一定科研潛力，因而已經(jīng)受到越來(lái)越多科研工作者的重視。而在近年來(lái)，浮選憑借其對(duì)資源的有效回收優(yōu)勢(shì)在磷元素提取方面體現(xiàn)了重要價(jià)值A(chǔ)DDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>秦玉芳</Author><Year>2019</Year><RecNum>104</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>104</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="a0wwttzvcdxf0jer0zm599ttps525re95ewv"timestamp="1558290445">104</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>秦玉芳</author><author>王其偉</author><author>李娜</author><author>劉章</author><author>李強(qiáng)</author><author>李二斗</author><author>金海龍</author></authors></contributors><auth-address>包頭稀土研究院;白云鄂博稀土資源研究與綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;北方稀土集團(tuán)高科技股份有限公司;</auth-address><titles><title>內(nèi)蒙古某低品位磷礦浮選工藝研究%J有色金屬(選礦部分)</title></titles><pages>17-22</pages><number>03</number><keywords><keyword>低品位</keyword><keyword>磷礦</keyword><keyword>浮選</keyword></keywords><dates><year>2019</year></dates><isbn>1671-9492</isbn><call-num>11-1840/TF</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[4]。圖1-3全球磷礦石產(chǎn)量增速圖1-42017年全球各國(guó)磷礦石產(chǎn)量1.2.2低品位磷礦選礦工藝據(jù)估計(jì),中國(guó)現(xiàn)有富礦只能能維持15年左右,經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)備量也只能維持35年左右ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>黃雷</Author><Year>2012</Year><RecNum>111</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[6]</style></DisplayText><record><rec-number>111</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="a0wwttzvcdxf0jer0zm599ttps525re95ewv"timestamp="1558292279">111</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>黃雷</author><author>王君</author><author>廖宗文</author><author>毛小云</author></authors></contributors><auth-address>華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院;</auth-address><titles><title>中低品位磷礦直接利用技術(shù)研究進(jìn)展%J化工礦物與加工</title></titles><pages>32-37</pages><volume>41</volume><number>04</number><keywords><keyword>中低品位磷礦</keyword><keyword>直接利用</keyword><keyword>肥效</keyword><keyword>技術(shù)協(xié)同應(yīng)用</keyword></keywords><dates><year>2012</year></dates><isbn>1008-7524</isbn><call-num>32-1492/TQ</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[6]。隨著高中品位磷礦資源的快速消耗,低品位磷礦的利用反而備受科研工作者的重視。低品位磷礦顯微圖片如圖1-5ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>秦玉芳</Author><Year>2019</Year><RecNum>114</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>114</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="a0wwttzvcdxf0jer0zm599ttps525re95ewv"timestamp="1558293101">114</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>秦玉芳</author><author>王其偉</author><author>李娜</author><author>劉章</author><author>李強(qiáng)</author><author>李二斗</author><author>金海龍</author></authors></contributors><auth-address>包頭稀土研究院;白云鄂博稀土資源研究與綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;北方稀土集團(tuán)高科技股份有限公司;</auth-address><titles><title>內(nèi)蒙古某低品位磷礦浮選工藝研究%J有色金屬(選礦部分)</title></titles><pages>17-22</pages><number>03</number><keywords><keyword>低品位</keyword><keyword>磷礦</keyword><keyword>浮選</keyword></keywords><dates><year>2019</year></dates><isbn>1671-9492</isbn><call-num>11-1840/TF</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[4]：圖1-5顯微觀測(cè)下的低品位磷礦實(shí)物圖低品位磷礦的常用選礦工藝流程如圖1-6所示：圖1-6低品位磷礦選礦工藝流程圖1.3磷礦捕收劑浮選藥劑種類(lèi)多種多樣，僅僅按照用途分類(lèi)就可分為捕收劑、起泡劑和調(diào)整劑，其中既包括有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物，還包括酸堿以及各種鹽類(lèi)，常見(jiàn)的浮選藥劑分類(lèi)如圖1-7所示：按用途分類(lèi)系列種類(lèi)典型代表捕收劑非離子型烴類(lèi)油煤油、柴油脂類(lèi)烴基硫代氨基甲酸酯陰離子型巰基類(lèi)黑藥、黃藥烴基酸及皂油酸、烴基硫酸鈉陽(yáng)離子型胺類(lèi)衍生物混合胺、月桂酸起泡劑醚類(lèi)丁醚油表面活性劑醇類(lèi)松醇油、混合醇醚醇類(lèi)醚醇油非表面活性劑酮醇類(lèi)雙丙酮醇油活性劑無(wú)機(jī)鹽類(lèi)硫酸銅、硫化鈉抑制劑無(wú)機(jī)鹽類(lèi)硫化鈉、水玻璃調(diào)整劑有機(jī)物單寧、淀粉pH調(diào)整劑電解質(zhì)酸、堿無(wú)機(jī)電解質(zhì)石灰、明礬絮凝劑天然高分子淀粉、骨膠合成高分子聚丙烯酰胺、聚氧乙烯圖1-7常見(jiàn)浮選藥劑1.3.1羧酸類(lèi)捕收劑我國(guó)很早便有了對(duì)羧酸類(lèi)捕收劑的改性研究和作用機(jī)理探究工作，陳讓?xiě)淹ㄟ^(guò)在羧酸的羧酸的非極性基上引入羧基、氯原子、羧酸等極性基團(tuán)，和在羧酸上的極性集團(tuán)上通過(guò)縮合反應(yīng)加上氮、氧和氧乙烯等非極性基團(tuán)，以及對(duì)羧酸溶液進(jìn)行電化學(xué)作用和超聲處理等方法對(duì)一般羧酸進(jìn)行改性，發(fā)現(xiàn)：均可不同程度地改善羧酸類(lèi)捕收劑的浮選性能ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>陳讓?xiě)?lt;/Author><Year>1994</Year><RecNum>118</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[7]</style></DisplayText><record><rec-number>118</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="a0wwttzvcdxf0jer0zm599ttps525re95ewv"timestamp="1558350793">118</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>陳讓?xiě)?lt;/author></authors></contributors><auth-address>長(zhǎng)沙礦冶研究院</auth-address><titles><title>羧酸類(lèi)捕收劑改性研究進(jìn)展%J礦冶工程</title></titles><pages>34-38</pages><number>01</number><keywords><keyword>羧酸，改性研究，進(jìn)展</keyword></keywords><dates><year>1994</year></dates><isbn>02536099</isbn><call-num>431104TD</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[7]。1.3.2羥肟酸類(lèi)捕收劑我國(guó)最早對(duì)羥肟酸類(lèi)捕收劑的研究是在1967年的四川省的綜合回收選礦實(shí)驗(yàn)中。在浮選實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，羥肟酸對(duì)鐵礦、鎢礦、錫石等礦物優(yōu)于常見(jiàn)的皂類(lèi)捕收劑ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[7-11]。就在今年，劉明寶等人通過(guò)量子化學(xué)及立體化學(xué)分析方法，從化學(xué)動(dòng)力學(xué)角度分析苯甲羥肟酸和水楊羥肟酸等化合物。研究通過(guò)探究?jī)煞N羥肟酸不同的吸附動(dòng)力學(xué)和吸附量，發(fā)現(xiàn)苯甲羥肟酸和水楊羥肟酸具有優(yōu)異的吸附性能，表現(xiàn)出對(duì)礦物的優(yōu)秀浮選能力ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>劉明寶</Author><Year>2018</Year><RecNum>122</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[12]</style></DisplayText><record><rec-number>122</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="a0wwttzvcdxf0jer0zm599ttps525re95ewv"timestamp="1558352545">122</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>劉明寶</author><author>樊興</author><author>李皓琳</author><author>強(qiáng)旭旭</author><author>印萬(wàn)忠</author></authors></contributors><auth-address>陜西省尾礦資源綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;商洛學(xué)院化學(xué)工程與現(xiàn)代材料學(xué)院;東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院;</auth-address><titles><title>羥肟酸類(lèi)捕收劑在鈦鐵礦表面的吸附動(dòng)力學(xué)研究%J鈾礦冶</title></titles><pages>234-240</pages><volume>37</volume><number>04</number><keywords><keyword>鈦鐵礦</keyword><keyword>水楊羥肟酸</keyword><keyword>苯甲羥肟酸</keyword><keyword>吸附</keyword><keyword>動(dòng)力學(xué)</keyword><keyword>分子結(jié)構(gòu)</keyword></keywords><dates><year>2018</year></dates><isbn>1000-8063</isbn><call-num>11-1969/TL</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[12]。1.4羥肟酸的合成中關(guān)鍵因素探究的現(xiàn)狀近年來(lái)隨著羥肟酸類(lèi)化合物在選礦方面的廣泛應(yīng)用，羥肟酸類(lèi)化合物的合成問(wèn)題也備受關(guān)注。尤其在當(dāng)前對(duì)于羥肟酸類(lèi)化合物合成實(shí)驗(yàn)報(bào)道少，實(shí)驗(yàn)報(bào)道內(nèi)容不詳?shù)谋尘跋拢沟昧u肟酸合成實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)困難。尤其是有關(guān)合成過(guò)程中的條件不詳，數(shù)據(jù)缺乏，因此羥肟酸合成過(guò)程中關(guān)鍵影響因素的探究工作急需進(jìn)一步深入。本論文就羥肟酸合成過(guò)程中反應(yīng)物原料的預(yù)處理，反應(yīng)物的選取，反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)溫度以及反應(yīng)pH等諸多因素進(jìn)行了深度的探究。1.5課題意義及主要研究?jī)?nèi)容1.5.1課題意義我國(guó)作為礦產(chǎn)資源大國(guó)，磷礦資源豐富，磷礦儲(chǔ)量居全球首位，所以磷礦資源的開(kāi)采和利用顯得尤為重要。尤其是我國(guó)大量的磷礦一般低于20%，屬于典型的中低品位磷礦資源。開(kāi)展低品位磷礦的選礦具有重要意義。選擇合適的選礦方法對(duì)低品位磷礦的富集是目前礦產(chǎn)資源業(yè)的主要研究方向。最近來(lái)，隨著浮選技術(shù)的成熟，被越來(lái)越多地運(yùn)用到低品位磷礦的富集研究中，而浮選藥劑的選取卻成為這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵。苯甲羥肟酸、油酸羥肟酸、以及十二烷基氨基丙二酸等等羥肟酸類(lèi)化合物，因其分子中的氮和氧原子均帶有孤對(duì)電子，易于金屬礦物離子相結(jié)合生成螯合物，因此成為近年來(lái)研究地較多的新型浮選藥劑。然而由于羥肟酸合成工作被研究的較少，關(guān)鍵合成因素不詳，因此尋找適合于大規(guī)模、穩(wěn)定化工生產(chǎn)的羥肟酸合成技術(shù)顯得非常重要。正是在這樣的背景壓力下，羥肟酸的合成研究工作刻不容緩，因此本課題的主要工作將在羥肟酸類(lèi)化合物合成過(guò)程中關(guān)鍵因素的探討中展開(kāi)。1.5.2主要研究?jī)?nèi)容為了弄清楚羥肟酸類(lèi)化合物合成問(wèn)題，本文擬采用產(chǎn)物監(jiān)控、紫外監(jiān)督、熔點(diǎn)測(cè)試和紅外分析的手段分別展開(kāi)羧酸法合成苯甲羥肟酸和甲酯法合成羥肟酸兩方面的探究工作，首先確定兩種方法的可行性，打算從羥肟酸合成過(guò)程中反應(yīng)物配比、羥胺游離環(huán)境、反應(yīng)pH、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度等諸多方面因素的探究中，獲得合成苯甲羥肟酸的優(yōu)化條件，并將其遷移至浮選中常用羧酸合成其對(duì)應(yīng)羥肟酸的反應(yīng)中，最終圍繞浮選數(shù)據(jù)展開(kāi)分析，獲得羥肟酸對(duì)低品位磷礦的浮選成效的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)羥肟酸類(lèi)化合物的合成路線(xiàn)如圖1-8，1-9，1-10所示：圖1-8苯甲酸合成苯甲酸甲酯圖1-9苯甲酸甲酯合成苯甲羥肟酸圖1-10油酸甲酯合成油酸羥肟酸本文的研究?jī)?nèi)容可總結(jié)為以下幾點(diǎn)：（1）探究苯甲酸合成苯甲羥肟酸的可行性（2）探究苯甲酸甲酯合成苯甲羥肟酸的可行性（3）合成苯甲羥肟酸，并優(yōu)化苯甲羥肟酸的合成條件：羥胺游離環(huán)境、反應(yīng)物配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)pH等，找出最佳條件，以得到最大產(chǎn)率。（4）對(duì)合成的苯甲羥肟酸進(jìn)行表證，確保產(chǎn)物的正確性和純度。（5）將優(yōu)化條件遷移到油酸、十二烷基丙二酸和十二烷基氨基乙二酸上，合成對(duì)應(yīng)羥肟酸，并通過(guò)浮選實(shí)驗(yàn)，粗略判斷羥肟酸的浮選性能。第二章實(shí)驗(yàn)部分2.1實(shí)驗(yàn)藥品及儀器2.1.1實(shí)驗(yàn)藥品實(shí)驗(yàn)藥品及其規(guī)格見(jiàn)下表2-1:表2-1主要實(shí)驗(yàn)藥品及其規(guī)格藥品名稱(chēng)純度生產(chǎn)廠(chǎng)家苯甲酸AR武漢華松精細(xì)化工品有限公司油酸AR武漢華松精細(xì)化工品有限公司鹽酸羥胺AR天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開(kāi)發(fā)有限公司氫氧化鈉AR天津市凱通化學(xué)試劑有限公司三氯化鐵AR天津市凱通化學(xué)試劑有限公司濃鹽酸AR中平能化集團(tuán)開(kāi)封東大化工有限公司試劑廠(chǎng)無(wú)水乙醇AR國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司乙酸乙酯AR國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司甲醇AR國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司石油醚AR國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司苯甲酸甲酯AR國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司2.1.2實(shí)驗(yàn)儀器主要玻璃儀器：50ml燒杯、100ml燒杯、玻璃棒、布氏漏斗、抽濾瓶、50ml錐形瓶、100ml三頸燒瓶、溫度計(jì)、50ml盞缸、硅膠玻璃板、廣泛pH試紙和標(biāo)準(zhǔn)比色卡。主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備：SHB-B95型循環(huán)水式真空泵、DF-101B即熱式磁力攪拌器、精密電子分析天平和紫外燈。XFDIII-1L型單槽浮選機(jī)2.1.3分析儀器1、傅里葉紅外光譜儀（FT-IR-IS50）2、WRS-1B型數(shù)字熔點(diǎn)儀2.2主要分析方法本次實(shí)驗(yàn)所合成的羥肟酸類(lèi)化合物均采用熔點(diǎn)測(cè)試法和紅外光譜分析法，這些方法具有高靈敏性、應(yīng)用范圍廣和分析速度快捷的特點(diǎn)。2.3目標(biāo)化合物的合成2.3.1酸法合成路線(xiàn)以苯甲酸的乙醇溶液和游離所得的羥胺為原料，用酸法擬合成苯甲羥肟酸，其反應(yīng)機(jī)理如圖2-1。圖2-1苯甲羥肟酸的酸法合成2.3.2脂法合成路線(xiàn)以苯甲酸甲酯的乙醇溶液和游離所得的羥胺為原料，用脂法擬合成苯甲羥肟酸，其反應(yīng)機(jī)理如圖2-2。圖2-2苯甲羥肟酸的脂法合成2.3.3酸法合成步驟1.羥胺的獲?。河秒娮犹炱椒Q(chēng)取0.85g（12mmol）鹽酸羥胺固體，置于50ml的燒杯中，先以5ml乙醇攪拌至盡可能地溶解，待鹽酸羥胺與乙醇的混合液變得渾濁時(shí)，用一次性試管向其中緩慢滴加1.5ml（15mmol）預(yù)先制備好的40％的氫氧化鈉溶液，可分三次加入，每次加入0.5ml，加入后以玻璃棒迅速攪拌，使鹽酸羥胺與氫氧化鈉迅速反應(yīng)（該過(guò)程在常溫或者冰浴條件下進(jìn)行均可），直到1.5ml氫氧化鈉全部滴加完畢，期間始終以玻璃棒不斷攪拌混合溶液，并連續(xù)再攪拌20min，可以清晰地觀測(cè)到燒杯內(nèi)的液體變成均勻的、有乳白色泡狀的、無(wú)顆粒感的混合液，同時(shí)毛細(xì)管吸取少量清液，以pH試紙監(jiān)控其pH（按上述步驟嚴(yán)格進(jìn)行，可將pH控制在9左右）。最后抽濾，去掉白色固體（白色固體為氯化鈉），取濾液待用。2.苯甲酸乙醇溶液的配制：稱(chēng)取1.22g（10ml）苯甲酸固體，置于50ml燒杯中，用5ml乙醇溶解，得苯甲酸的乙醇溶液。3.反應(yīng):將準(zhǔn)備好的羥胺的乙醇溶液倒入100ml三頸燒瓶中，并向燒瓶中放入一粒磁子，另外將配制好的苯甲酸的乙醇溶液轉(zhuǎn)移到恒壓滴液漏斗中，打開(kāi)磁力攪拌器，磁子開(kāi)始帶動(dòng)液體轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)置溫度為40℃，同時(shí)以溫度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)控液體溫度，架設(shè)好試驗(yàn)裝置（是否缺試驗(yàn)裝置），打開(kāi)恒壓滴液漏斗開(kāi)關(guān)，控制滴速，20min滴完，保持溫度，再反應(yīng)1h。4.產(chǎn)物處理：關(guān)閉磁力攪拌器，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到燒杯中，用鹽酸酸化至中性或者弱酸性，可以明顯觀測(cè)到有白色固體析出（氯化鈉），過(guò)濾取濾液，蒸掉液體，得粗產(chǎn)物，產(chǎn)物為白色針狀晶體，久置變?yōu)榈S色或粉紅色。2.3.4脂法合成步驟1.羥胺的獲?。褐ê铣杀郊琢u肟酸中對(duì)鹽酸羥胺的處理與酸法同，該步驟可參考2.3.3中第一步。2.苯甲酸甲酯的乙醇溶液的制備：苯甲酸甲酯與乙醇溶液均為液態(tài)有機(jī)物，只需取1.37ml（10mmol）苯甲酸甲酯與5ml無(wú)水乙醇于50ml燒杯中混合，轉(zhuǎn)移到恒壓滴液漏斗中。3.反應(yīng):打開(kāi)磁力攪拌器，確保磁子正常轉(zhuǎn)動(dòng)，預(yù)設(shè)溫度為40℃，控制漏斗的滴液速度，使苯甲酸甲酯在20min左右滴完，保持溫度與攪拌速度，再反應(yīng)40min，停止反應(yīng)，并將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到燒杯中。4.產(chǎn)物處理：將反應(yīng)液酸化至中性或者弱酸性，過(guò)濾，棄去固體，得到濾液，蒸干溶劑，得到晶體即為苯甲羥肟酸的粗品。（是否用乙酸乙酯重結(jié)晶）第三章結(jié)果與討論3.1羧酸法合成苯甲羥肟酸常見(jiàn)的合成苯甲羥肟酸的方法有多種，主要包括羥胺法4、硝基烷烴還原（重排）法、固相合成法和酰胺氧化法等等。其中除了羥胺法之外的其他方法由于合成條件難以控制和重現(xiàn)性較差等原因，在文獻(xiàn)中鮮有詳細(xì)記載。而羥胺法因?yàn)槠湓砗?jiǎn)單、反應(yīng)原料易得、操作簡(jiǎn)便和對(duì)儀器要求不高而廣泛應(yīng)用于苯甲羥肟酸的合成。同時(shí)，羥胺法合成苯甲羥肟酸又分為苯甲酸法、苯甲酰氯法和苯甲酸甲酯法等。本實(shí)驗(yàn)充分考慮安全因素和實(shí)驗(yàn)室條件因素，主要研究苯甲酸法和苯甲酸甲酯法。但遺憾的是，盡管對(duì)羧酸法進(jìn)行了在各種條件下的多次嘗試，始終無(wú)法得到苯甲羥肟酸，所以只能暫時(shí)認(rèn)定在該實(shí)驗(yàn)條件下羧酸法嘗試失敗，因此后續(xù)所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容均為對(duì)苯甲酸甲酯法合成苯甲羥肟酸在不同合成條件下的探究。3.2苯甲酸甲酯法合成苯甲羥肟酸鑒于苯甲酸法在實(shí)驗(yàn)室各種條件下均無(wú)法成功制備苯甲羥肟酸，因此本實(shí)驗(yàn)的工作重心將轉(zhuǎn)移到探究在不同因素下，包括鹽酸羥胺游離的不同條件（冰浴、水浴或是常溫）、反應(yīng)時(shí)不同pH（酸性、中性、弱堿性、強(qiáng)堿性）、不同的反應(yīng)物配比（苯甲酸甲酯：羥胺=1:1或1：1.2或1：1.5）、反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短（20min、40min或60min）以及反應(yīng)溫度的高低（25℃、、40℃或者55℃），應(yīng)用控制變量法逐一比較各種因素下苯甲羥肟酸的合成情況，通過(guò)粗產(chǎn)率的高低，得出合成過(guò)程中的關(guān)鍵性因素，并借助粗產(chǎn)物對(duì)低品位磷礦的浮選情況，以期得到一套運(yùn)用性廣、重現(xiàn)性好和產(chǎn)率高的合成羥肟酸的最優(yōu)條件。3.2.1鹽酸羥胺游離的環(huán)境對(duì)反應(yīng)的影響在本系列實(shí)驗(yàn)中，保持反應(yīng)物配比為苯甲酸甲酯：羥胺=1：1.2，反應(yīng)溫度為40℃，反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)為40min（此處以及后續(xù)所有反應(yīng)時(shí)間均為除去20min滴加時(shí)間的反應(yīng)時(shí)間），僅僅改變鹽酸羥胺與氫氧化鈉游離的環(huán)境為常溫、水浴和冰浴，以研究鹽酸羥胺游離環(huán)境對(duì)反應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3-1和圖3-1所示。表3-1鹽酸羥胺游離環(huán)境對(duì)反應(yīng)的影響編號(hào)羥胺游離環(huán)境反應(yīng)pH苯甲酸甲酯：羥胺溫度/℃反應(yīng)時(shí)間/min粗產(chǎn)率/％1常溫91:1.2404072.262水浴91:1.2404070.073冰浴91:1.2404071.53圖3-1鹽酸羥胺游離環(huán)境對(duì)苯甲羥肟酸產(chǎn)率的影響由圖3-1分析可知，在反應(yīng)pH為9，苯甲羥肟酸：羥胺=1：1.2，反應(yīng)溫度為40℃，反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)為40min時(shí)，隨著鹽酸羥胺游離的環(huán)境由常溫到水浴再到冰浴，產(chǎn)率先略有降低再略有回升。當(dāng)羥胺游離條件為常溫游離時(shí)，產(chǎn)率達(dá)到最高，為72.26％，當(dāng)羥胺游離條件為水浴時(shí)，產(chǎn)率最低，數(shù)值為70.07％。但從表3-1數(shù)據(jù)可知，盡管在不同羥胺游離條件下苯甲羥肟酸產(chǎn)率發(fā)生了高低變化，但是數(shù)值始終在71％上下浮動(dòng)。換言之，考慮到人為操作，儀器設(shè)備的影響，及其他誤差等因素，綜合分析，可以認(rèn)為鹽酸羥胺游離環(huán)境對(duì)產(chǎn)率影響不大。產(chǎn)物均為粉紅色固體，與FeCl3的稀溶液有明顯的顯色反應(yīng)，棕黃色的FeCl3溶液迅速變?yōu)樽霞t色，且用薄層色譜追蹤生成的產(chǎn)物為純度較高的苯甲羥肟酸。但值得補(bǔ)充說(shuō)明的是：在夏季，氣溫過(guò)高，鹽酸羥胺在乙醇做溶劑游離之時(shí)，乙醇揮發(fā)速度會(huì)加快，使得羥胺固體常有附著在游離所用的燒杯底部和側(cè)面，使得游離攪拌操作受到嚴(yán)重影響，因而本人建議：夏季或者反應(yīng)氣溫較高之時(shí)選用冰浴游離條件較為合適，而氣溫較適宜的春秋季節(jié)，是否采用冰浴影響不大，可以選擇在常溫條件下游離。3.2.2pH對(duì)反應(yīng)的影響在本系列試驗(yàn)中，選定冰浴游離鹽酸羥胺，控制苯甲酸甲酯:羥胺=1：1.2，反應(yīng)溫度為40℃和反應(yīng)時(shí)間為40min，僅改變反應(yīng)時(shí)的pH，探究隨著pH由中性升至弱堿性再升至強(qiáng)堿性，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響。結(jié)果如表3-2和圖3-2所示：表3-2pH對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響編號(hào)羥胺游離環(huán)境反應(yīng)pH苯甲酸甲酯：羥胺溫度/℃反應(yīng)時(shí)間/min粗產(chǎn)率/％1冰浴71:1.2404058.762冰浴9到101:1.2404071.553冰浴12以上1:1.2404061.06圖3-2pH對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響由表3-2和圖3-2可知，隨著pH的升高，反應(yīng)產(chǎn)率先升高后降低，在pH=7時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)率最低，為58.76％，隨著pH升高至弱堿性9到10時(shí)，產(chǎn)率大幅升高，提升到71.55％，pH再升高至強(qiáng)堿性，反應(yīng)產(chǎn)率反而下降至61.06％?？梢?jiàn)，在中性條件下苯甲酸甲酯上的-O-CH3不易離去，進(jìn)而影響了進(jìn)而影響了羥胺與苯甲酰基的親和加成。而強(qiáng)堿性條件，同樣使得該反應(yīng)無(wú)法最大產(chǎn)率地生成苯甲羥肟酸。因此，可以得出結(jié)論，在弱酸條件下，即pH為9到10左右，苯甲羥肟酸的合成有最大產(chǎn)率，為71.55％，產(chǎn)物為粉紅色固體，與FeCl3的稀溶液有明顯的顯色反應(yīng)，棕黃色的FeCl3溶液迅速變?yōu)樽霞t色，且用薄層色譜追蹤生成的產(chǎn)物，確實(shí)生成了純度較高的苯甲羥肟酸。3.2.3反應(yīng)物配比對(duì)反應(yīng)的影響在本系列試驗(yàn)中，選定實(shí)驗(yàn)條件為冰浴游離鹽酸羥胺，反應(yīng)pH為9到10，反應(yīng)溫度為40℃，反應(yīng)時(shí)間為40min，僅改變反應(yīng)物配比，探究苯甲酸羥肟酸與羥胺的相對(duì)含量對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響。結(jié)果如表3-3和圖3-3所示：表3-3反應(yīng)物配比對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響編號(hào)羥胺游離環(huán)境反應(yīng)pH苯甲酸甲酯：羥胺溫度/℃反應(yīng)時(shí)間/min粗產(chǎn)率/％1冰浴9到101:1404064.232冰浴9到101:1.2404072.263冰浴9到101:1.5404075.18圖3-3反應(yīng)物配比對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響由表3-3和圖3-3分析可知，當(dāng)選定實(shí)驗(yàn)條件為冰浴游離鹽酸羥胺，反應(yīng)pH為9到10，反應(yīng)溫度為40℃，反應(yīng)時(shí)間為40min時(shí)，隨著羥胺的比例逐漸升高，反應(yīng)的產(chǎn)率呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。開(kāi)始時(shí)，升高速率較快，而后升高速率變得較為平緩，僅僅從據(jù)角度，不難得出初步結(jié)論，通過(guò)不斷提高羥胺在反應(yīng)體系中的比重，能提高反應(yīng)的產(chǎn)率，這可以解釋為:隨著羥胺比重的升高，提高了苯甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率。但從圖3-3也可以明顯得出，反應(yīng)產(chǎn)率的升高速度隨著羥胺含量不斷升高也不斷放緩。鑒于該實(shí)驗(yàn)的研究成果主要希望運(yùn)用于工業(yè)合成上，綜合考慮產(chǎn)率和原料利用率這兩個(gè)重要因素，本人認(rèn)為，采用苯甲酸甲酯：羥胺=1：1.2時(shí)，既能保證苯甲羥肟酸有較大轉(zhuǎn)化率，又能保證羥胺的利用率，節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本，可以認(rèn)為是最佳條件。在該條件下苯甲羥肟酸的合成有較大產(chǎn)率，為72.26％，產(chǎn)物為粉紅色固體，與FeCl3的稀溶液有明顯的顯色反應(yīng)，棕黃色的FeCl3溶液迅速變?yōu)樽霞t色，且用薄層色譜追蹤生成的產(chǎn)物為純度較高的苯甲羥肟酸。3.2.4時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響在本系列試驗(yàn)中，選定實(shí)驗(yàn)條件為冰浴游離鹽酸羥胺，苯甲酸甲酯:羥胺=1：1.2，反應(yīng)pH為9到10，反應(yīng)溫度為40℃，僅改變反應(yīng)時(shí)間分別為20min、40min、60min,以探究反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響。如表3-4和圖3-4所示：3-4時(shí)間對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響編號(hào)羥胺游離環(huán)境反應(yīng)pH苯甲酸甲酯：羥胺溫度/℃反應(yīng)時(shí)間/min粗產(chǎn)率/％1冰浴9到101:1.2402058.392冰浴9到101:1.2404072.263冰浴9到101:1.2406072.993-4時(shí)間對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響由表3-4和圖3-3分析可知，當(dāng)選定實(shí)驗(yàn)條件為冰浴游離鹽酸羥胺，反應(yīng)pH為9到10，反應(yīng)物配比為苯甲羥肟酸：羥胺=1：1.2，反應(yīng)溫度為40℃時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間不斷提高，反應(yīng)產(chǎn)率也不斷提高，但提高速度明顯放緩，在反應(yīng)時(shí)間為20min時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)率為58.39％，即反應(yīng)轉(zhuǎn)化率已經(jīng)過(guò)半。隨著反應(yīng)時(shí)間來(lái)到40min，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率大幅提升，產(chǎn)率達(dá)到72.26％，但盡管后續(xù)反應(yīng)時(shí)間提高到60min，產(chǎn)率卻只提高到72.99％，僅提高了0.73個(gè)百分點(diǎn)。因此可以得出結(jié)論：在反應(yīng)時(shí)間來(lái)到40min時(shí)，反應(yīng)已經(jīng)基本完成，為最佳反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)，產(chǎn)率可達(dá)到72％左右。3.2.5溫度對(duì)反應(yīng)的影響在本系列試驗(yàn)中，選定實(shí)驗(yàn)條件為冰浴游離鹽酸羥胺，苯甲酸甲酯:羥胺=1：1.2，反應(yīng)pH為9到10，反應(yīng)時(shí)間為40min僅僅改變反應(yīng)溫度為25℃、40℃、55℃，探究不同溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)量吃的影響，詳見(jiàn)表3-5和圖3-5：表3-5溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響編號(hào)羥胺游離環(huán)境反應(yīng)pH苯甲酸甲酯：羥胺溫度/℃反應(yīng)時(shí)間/min粗產(chǎn)率/％1冰浴9到101:1.2254052.202冰浴9到101:1.2404072.263冰浴9到101:1.2554067.153-5溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響分析表3-5和圖3-5可得：在實(shí)驗(yàn)條件為冰浴游離鹽酸羥胺，苯甲酸甲酯:羥胺=1：1.2，反應(yīng)pH為9到10，反應(yīng)時(shí)間為40min時(shí)，通過(guò)不斷升高反應(yīng)溫度，反應(yīng)產(chǎn)率出現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)反應(yīng)溫度為25℃時(shí)，苯甲羥肟酸的產(chǎn)率為52.20％。當(dāng)反應(yīng)溫度為40min時(shí)，苯甲羥肟酸的產(chǎn)率升高到72.26％，較25℃使升高了20個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到最高。隨著溫度再升高，達(dá)到55℃，加快了反應(yīng)體系中乙醇的揮發(fā)和反應(yīng)物苯甲酸甲酯和羥胺的分解，反而使得苯甲羥肟酸的產(chǎn)率下降至67.15％。顯然，可以得出結(jié)論：40℃是苯甲羥肟酸與羥胺合成苯甲羥肟酸的最適宜溫度，產(chǎn)率可達(dá)到72.26％。產(chǎn)物為粉紅色固體，與FeCl3的稀溶液有明顯的顯色反應(yīng)，棕黃色的FeCl3溶液迅速變?yōu)樽霞t色，且用薄層色譜追蹤生成的產(chǎn)物為純度較高的苯甲羥肟酸。3.2.6反應(yīng)優(yōu)化條件總結(jié)通過(guò)3.2.1到3.2.5，可以得出一套，由苯甲羥肟酸和羥胺反應(yīng)生成苯甲羥肟酸的最優(yōu)反應(yīng)條件：40％氫氧化鈉冰浴游離攪拌鹽酸羥胺30min得到羥胺、苯甲酸甲酯：羥胺=1：1.2、反應(yīng)溫度為40℃、反應(yīng)時(shí)間為40min，并以鹽酸酸化反應(yīng)液，過(guò)濾留下濾液，蒸掉溶劑，得到粉紅色針狀固體苯甲羥肟酸。3.3苯甲羥肟酸的表征由3.2.6所得的反應(yīng)最優(yōu)條件合成苯甲羥肟酸苯甲羥肟酸，通過(guò)熔點(diǎn)測(cè)試和紅外光譜進(jìn)行表征。3.3.1苯甲羥肟酸的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)將在優(yōu)化條件下所得的固體苯甲羥肟酸產(chǎn)物烘干，使用WRS-1B型數(shù)字熔點(diǎn)儀進(jìn)行熔點(diǎn)測(cè)試，通過(guò)多次觀測(cè)，可以得出不同批次產(chǎn)物的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)，如表3-6所示：表3-6苯甲羥肟酸的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)編號(hào)初熔/℃全熔/℃1122.6128.72122.3128.33124.51294125.3130,23.3.2苯甲羥肟酸的紅外數(shù)據(jù)紅外分析：使用傅里葉紅外光譜儀（FT-IR-IS50）對(duì)最優(yōu)條件下合成的苯甲羥肟酸進(jìn)行紅外表征，表征圖如圖3-6：圖3-6最優(yōu)條件下苯甲羥肟酸紅外光譜圖分析3.4量子化學(xué)計(jì)算結(jié)果3.5優(yōu)化條件的遷移由3.3.6可得羥肟酸合成的優(yōu)化條件為：冰浴游離攪拌鹽酸羥胺30min得到羥胺、苯甲酸甲酯：羥胺=1：1.2、反應(yīng)溫度為40℃、反應(yīng)時(shí)間為40min，反應(yīng)pH為9到10?，F(xiàn)將該優(yōu)化條件遷移至同實(shí)驗(yàn)室熊方一涵同學(xué)合成的十二烷基丙二酸到油酸、十二烷基氨基二乙酸和十二烷基丙二酸上，并成功制得油酸羥肟酸、十二烷基氨基二乙酸羥肟酸和十二烷基丙二酸羥肟酸，并將以上合成的羥肟酸連同苯甲羥肟酸用于低品位磷礦的浮選測(cè)試。3.6浮選實(shí)驗(yàn)本次浮選實(shí)驗(yàn)以荊門(mén)市放馬山地區(qū)開(kāi)采的磷礦作為為浮選對(duì)象。該礦P2O5的品位為15.60%，MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.25%，主要脈石礦物為白云石、石英以及鉀長(zhǎng)石。通過(guò)苯甲羥肟酸、十二烷基氨基二乙酸羥肟酸和十二烷基丙二酸羥肟酸及其對(duì)應(yīng)的鈉鹽，苯甲羥肟酸鈉、十二烷基氨基二乙酸羥肟酸鈉和十二烷基丙二酸羥肟酸鈉對(duì)上述磷礦的浮選實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，本論文希望能將羥肟酸及其鈉鹽對(duì)礦物的浮選應(yīng)用于對(duì)低品位磷礦的浮選。3.6.1浮選步驟（1）實(shí)際礦物浮選實(shí)際礦的浮選采用的儀器為XFDIII-1L型單槽浮選機(jī)，選用的浮選槽容量為1L。每次試驗(yàn)約稱(chēng)取225g實(shí)際礦物（該礦物應(yīng)預(yù)先經(jīng)過(guò)10目篩篩選）?？刂扑c礦物比為1:1，添加進(jìn)棒磨機(jī)得到混合的礦漿，并通過(guò)加水的方式調(diào)節(jié)礦漿的濃度，達(dá)到25%左