对苯二甲酸二钠盐的制备及应用

2025/11/28 9:28:04 作者:chemS

对苯二甲酸二钠盐(Disodium terephthalate,CAS: 10028-70-3)为白色固体,分子式为C8H7NaO4,分子量190.13,其外观如图1所示。

对苯二甲酸二钠盐外观.png

图1. 对苯二甲酸二钠盐外观

制备方法

将84g 氢氧化钠完全溶解于5000mL去离子水中,得到无色透明的溶液,然后将166g 对苯二甲酸加入到上述溶液中,加热至50℃持续搅拌反应一个小时。将得到的反应液旋蒸得到对苯二甲酸二钠晶体,将得到的晶体用去离子水重结晶,冷冻干燥得对苯二甲酸二钠盐产品。[1]

应用

对苯二甲酸二钠盐是重要的有机合成中间体,在材料化学领域有着较为广泛的使用。

密封用复合材料

传感器制造广泛依赖胶粘剂与密封材料,其性能直接影响器件可靠性。当前氟橡胶基加成型有机硅密封胶虽具操作优势,但存在低温弹性不足、易开裂及耐腐蚀性差等缺陷。为此,江翼等人[2]以对苯二甲酸二钠盐作为酸性有机配体,与金属氧化物反应,开发了一种耐-40至150℃低温的密封复合材料(结构如图2所示):通过将酸性金属有机骨架(由金属氧化物与酸性配体经盐酸水热合成)按氟橡胶质量20-50%的比例共混浇膜,经干燥静置制得。该材料专用于电力等低温环境下的传感器密封,有效克服现有材料易失效的问题。

密封复合材料结构.png

图2. 密封复合材料结构

金属有机骨架材料MIL-88B (Fe)

金属有机骨架材料是一种无机金属离子中心和有机配体经自组装形成的,具有有序孔道和周期性网格结构的多孔材料。MIL-88B (Fe)是由氧原子中心的金属八面体和对苯二甲酸配体自组装形成的具有微孔孔道和孔笼结构的三维骨架结构,首次由Ferey于2007年报道。MIL-88B (Fe)具有独特的呼吸效应,在吸附客体分子后会呈现出闭孔的骨架结构,脱除客体分子后又可恢复。因为铁元素和对苯二甲酸配体对生物体的低毒性,MIL-SSB(Fe)被用于生物活性气体的负载和输送。此外,采用高温活化的方式,可以脱去骨架中未反应配体,形成不饱和活性位点,从而呈现出Lewis酸性位点,增强其对一氧化物的吸附能力。传统的合成方法都需在加热条件下进行,合成和制备过程 中会使用到N,N-二甲基甲酰胺等有机溶剂,洗涤和活化过程比较繁琐,既提高了生产成本,也对放大反应造成了限制。因此,研究温和条件下、绿色溶剂体系中制备金属有机骨架材料成为该类新型功能材料实现工业化生产和应用的突破口。吴一楠等人[3]提供一种工艺简单、条件 温和、成本较低的金属有机骨架材料MIL-88B (Fe)的制备方法。包括:(1)将铁源和有机配体混合均匀后,预处理1-3h,得到中间产物;(2)将中间产物加入到乙醇溶剂中在常温条件下搅拌,离心后得到粗产物;(3)将粗产物用乙醇溶剂洗涤多次,干燥后得到所述的金属有机骨架材料MIL-88B(Fe)。与现有技术相比,本发明不涉及使用传统溶剂热法的N,N-二甲基甲酰胺等有毒有机溶剂,选择乙醇为溶剂,原料经预处理后,在室温条件下即可合成MIL-88B(Fe),条件温和,产率较高,使大规模合成金属有机骨架材料成为可能。

参考文献

[1] 赵余龙,施梦晨,梁明会. 一种用于制备环己烷羧酸类化合物的磁性催化剂及其制备方法、应用. CN 120094603 A.

[2] 江翼,周文,张静,刘正阳,黄立才,罗传仙,肖黎,刘熙,杨涛,朱学成,孙巍. 一种耐-40-15℃低温的密封用复合材料、制备方法及传感器. CN 115521560 B.

[3] 吴一楠,李风亭,张冰如,侯书亮,马小亮. 金属有机骨架材料MIL-88B(Fe)的制备方法. CN 106916314 B.

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