2—甲基—4—三氟甲基—5—噻唑甲酸在DMF水溶液中溶解度的測定及關(guān)聯(lián)

薛冬萍 李永發(fā) 張滿紅 姚新鼎

摘 要：采用合成法測定了常壓下2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸在DMF水溶液中的溶解度，并用經(jīng)驗方程、簡化的溶解度方程、Apelblat方程對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，結(jié)果表明上述方程均能較好的關(guān)聯(lián)溶解度數(shù)據(jù)，所得結(jié)果對2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸結(jié)晶工藝的研究具有較大的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸；溶解度；關(guān)聯(lián)；合成法

近年來含氟農(nóng)藥的開發(fā)十分活躍，2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸是合成殺菌劑噻呋酰胺的重要中間體[1-2]，但到目前為止， 2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸在水相中溶解度數(shù)據(jù)很少且不系統(tǒng)，在有機(jī)溶劑中的溶解度數(shù)據(jù)更是未見報道。文章測定了2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸在DMF水溶液中溶解度數(shù)據(jù)，并且依據(jù)相關(guān)模型進(jìn)行擬合，為2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸結(jié)晶工藝提供理論依據(jù)。

1 實驗

1.1 試劑及儀器

2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸，aladdin，純度 99.75%；玻璃溶解釜，河南洛陽黎明化工研究院提供；CS501型超級恒溫水浴，上海圣欣科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)；半導(dǎo)體激光檢測系統(tǒng)，鄭州大學(xué)激光研究所設(shè)計；

1.2 實驗方法

采用合成法對2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸在DMF水溶液中的溶解度進(jìn)行測定。向帶夾套的玻璃溶解釜中加入一定量的溶劑，再加入準(zhǔn)確稱量的溶質(zhì)；向夾套內(nèi)通入循環(huán)水，循環(huán)水來自超級恒溫水?。婚_啟磁力攪拌器，使固液兩相充分混合。激光監(jiān)視系統(tǒng)觀察固相的溶解情況，并由計算機(jī)采集信號。升溫由控制器來實現(xiàn)。隨著溶解的不斷進(jìn)行，固相逐漸進(jìn)入液相，信號增至最大值，工作站停止升溫。該溫度即為實驗給定體系溶解度所對應(yīng)的溫度。擬合結(jié)果見表1。

2 結(jié)果與討論

2.1 經(jīng)驗方程擬合結(jié)果

溶解度可以用溫度的多項式方程表示為

式中，T 為絕對溫度/K；a，b，c，d為參數(shù)。通過（1）式對2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸在一定溫度范圍內(nèi)所對應(yīng)的所有體系中的溶解度數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合（見圖1），通過擬合得2.2 理想溶液模型

溶解度可以用理想溶液模型

通過（2）式對2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸在一定溫度范圍內(nèi)所對應(yīng)的所有體系中的溶解度數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合（見圖2），得到：A=-9061.40045， B= 22.21818， 擬合優(yōu)度判定系數(shù)（R^2）為0.9980。

2.3 Apelblat 模型

Apelblat 溶解度模型假定溶液的熱焓隨溫度線性變化，從Clausius-Clapeyron 方程推得溶解度隨溫度的變化關(guān)系為：

通過（3）式對2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸在一定溫度范圍內(nèi)所對應(yīng)的所有體系中的溶解度數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合（見圖3），得到：A=-95.86448， B=-3184.35343， C=17.28544 2，擬合優(yōu)度判定系數(shù)（R^2）為0.99673。

3 結(jié)論

測定了一定溫度范圍內(nèi)2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸在DMF水溶液中的溶解度。運(yùn)用經(jīng)驗方程、理想溶液模型方程和Apelblat 方程對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析，顯示3種方程均能很好地關(guān)聯(lián)2-甲基-4-三氟甲基-5-噻唑甲酸在DMF水溶液中的溶解度數(shù)據(jù)， 擬合優(yōu)度判定系數(shù)（R^2）分別為0.99787、0.9980和0.99673。

參考文獻(xiàn)

[1]劉安昌，周青，沈喬.新型殺菌劑噻呋菌胺的合成研究[J].世界農(nóng)藥，2012，34（3）：26-27.

[2]崔凱，馬潔潔，丁志遠(yuǎn)等.殺菌劑噻呋酰胺的合成工藝研究[J].應(yīng)用化工，2013，42（8）：1454-1456.

作者簡介：薛冬萍（1983，12-），女，河南省焦作市，講師，研究生，研究方向：精細(xì)有機(jī)合成；