[发明专利]一种合成烷基汞的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于有机光化学合成领域，涉及一种光化学合成烷基汞的方法及所采用的装置。

背景技术

烷基汞化合物主要包括甲基汞、乙基汞与苯基汞等。这些烷基汞及其衍生物历史上曾作为农药与杀菌剂而得到广泛应用。但由于甲基汞的高毒性，目前各国政府已规定停止其使用。但由于自然界中甲基汞的普遍存在，需要对其进行研究。所以，以科研为目的的合成仍是必不可少的。目前乙基汞的衍生物-硫柳汞仍被广泛用于疫苗、眼药水、化妆品等制品的防腐。而苯基汞也被作为化妆品的添加剂或避孕药使用。由于有机汞的广泛应用，所以需要找到一种利于将无机汞转化为有机汞的方法及其装置。

烷基汞的合成方法主要有：(1)利用碘化物进行反应：RI+Hg→RHgI(2)利用钠汞齐进行反应：(3)沃特斯反应：C₆H₅N₂X+Hg→C₆H₅HgX，其中X为卤素(4)与芳香族化合物中的氢原子进行取代反应：C₆H₅-H+HgX₂→C₆H₅-HgX+HX(5)利用格林试剂进行反应：(其中X为卤素)。此外还可采用甲基钴铵素、烷基锡的转烷基化反应合成烷基汞。这些合成方法或条件较为苛刻，或采用试剂不稳定，或采用试剂成本较高。

公开号为US2007/0007121的美国专利申请公开了一种在含水环境中将离子元素合成羰基化合物或零价金属的方法，其中的离子元素包括元素汞，合成方法包括(1)在含水的环境中添加羧酸，并且(2)所述的离子元素和羧酸在紫外光照射下进行反应，从而形成该元素的羰基化合物并且将离子元素减少。优选的羧酸是甲酸、乙酸、丙酸和丙二酸。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种光化学合成烷基汞的方法。

本发明的另一个目的是提供一种光化学合成烷基汞的设备。

本发明的一个方面提供了一种合成烷基汞的方法，包括以下步骤：

a)将包含汞的无机化合物的水溶液和低级脂肪酮混合得到混合液，

b)将所述混合液在波长为200-400纳米的光照射下反应，所述光的波长优选为254-400纳米，得到所述的烷基汞。所述混合液在光的波长大于400纳米的光波下反应，反应速度很慢，在波长小于200纳米的光波下进行反应，易于造成已生成的反应产物降解。

优选地，在所述的步骤a)中，还混合有氯的无机盐。氯的无机盐可以以它的固体化合物，也可以以它的水溶液的形式与汞的无机化合物的水溶液和低级脂肪酮进行混合。通过添加氯的无机盐可以提高一些反应的烷基汞的得率。

优选地，所述的氯的无机盐为氯化钠或者氯化钾。

优选地，所述的汞的无机化合物与低级脂肪酮的摩尔比为1∶1000-1∶10，更优选地，所述的汞的无机化合物与低级脂肪酮的摩尔比为1∶400。

优选地，所述的低级脂肪酮为碳原子数不大于5的低级脂肪酮，最优选丙酮。碳原子数大于5的低级脂肪酮在水溶液中的溶解性差，光化学合成的副反应复杂。

所述的混合液的反应时间优选为1-20分钟，更优选3分钟。

本发明的另一个方面提供了一种实施所述方法的设备，包括：混合容器1，用于盛放混合液；光源7，用于光照混合液使其反应；恒流泵3，用于将混合液从混合容器1送入缠绕在光源7上的管路8；反应产物收集容器9，用于收集反应后的产物；第一管路2，该第一管路2将混合容器1与恒流泵3的入口4相连；

第二管路6，该第二管路6将恒流泵3的出口5与光源7相连，并从光源尾部伸出到达收集容器9，所述的第二管路6缠绕在光源7的外表面，并且所述的第二管路6是可以透过所述光源7发出的光的管路。

优选地，所述的第一管路2为聚四氟乙烯管路。

优选地，所述的第二管路6为聚四氟乙烯管路或者石英管路。

优选地，所述的光源7的功率不大于40瓦。当光源的功率超过40w，易使反应生成的烷基汞降解。