89-73-6 / 水楊羥肟酸的應(yīng)用

背景及概述^[1-2]

水楊羥肟酸呈淺褐色結(jié)晶，能升華。其在空氣中逐漸漸變紅，易溶于乙醇和乙醚，溶于熱乙酸，微溶于水。水楊羥肟酸是一種對(duì)稀有金屬氧化礦物具有高效螯合作用的捕收劑，應(yīng)用于稀有金屬選礦具有選擇性好，捕收力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。目前，水楊羥肟酸的工業(yè)生產(chǎn)方法為羥胺法，它是由水楊酸甲酯與鹽酸羥胺或硫酸羥胺，在堿性條件下，發(fā)生肟化反應(yīng)得到水楊羥肟酸鹽，然后通過濃硫酸酸化得到最終產(chǎn)品水楊羥肟酸。

應(yīng)用^[2-5]

水楊羥肟酸主要用做稀土礦、氧化銅礦、氧化鉛鋅礦、金礦、高嶺土等的捕收劑或萃取劑以及有機(jī)合成中間體等。由于其特殊的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的物化性能，水楊羥肟酸還作為一類重要的金屬絡(luò)合劑，由于羥肟酸屬于弱質(zhì)子供體，因此它在酶抑制劑、鐵載體蛋白、DNA切割、金屬核酸酶、藥物傳輸體系等方面也有應(yīng)用。

（1）在礦物浮選中的應(yīng)用

羥肟酸因其能在礦物表面與礦物金屬離子穩(wěn)定螯合而被廣泛應(yīng)用于礦物的浮選，最早由德國的波帕勒提出，并將其應(yīng)用于礦物浮選中。在浮選分離實(shí)踐中，羥肟酸常被用作稀土、鎢礦、錫石等礦物的捕收劑，其浮選指標(biāo)較傳統(tǒng)的脂肪酸類捕收劑有很大地改善。羥肟酸浮選稀土礦時(shí)，通常以“O、O”螯合的方式與稀土金屬離子形成穩(wěn)定的五元環(huán)螯合物。通過研究水楊羥肟酸作捕收劑時(shí)0—20微米鈦鐵礦的浮選性能，與苯乙烯膦酸相比，水楊羥肟酸具有用量少、選擇性高等優(yōu)點(diǎn)。分選混合礦時(shí)，浮選效果與苯乙烯膦酸相似，精礦品位有所提高。

水楊羥肟酸離子在鈦鐵礦表面的吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。酸性及中性條件下，水楊羥肟酸離子在礦物表膜中的擴(kuò)散是吸附過程的控制性步驟；而堿性條件下，礦物表面活性質(zhì)點(diǎn)在礦物表膜中的擴(kuò)散則是吸附過程的控制性步驟。低溫下，藥劑吸附符合Freunlich模型；溫度升高時(shí)，吸附等溫線遵守Langmuir單分子層吸附模型。吸附過程的ΔG隨溫度上升而降低，但隨藥劑濃度的增加而增加。平均吸附能結(jié)果表明，藥劑在溫度低時(shí)屬于離子交換吸附模式，但在溫度升高時(shí)屬于化學(xué)反應(yīng)吸附模式。結(jié)論水楊羥肟酸在鈦鐵礦表面的吸附規(guī)律受礦漿溫度、pH及藥劑濃度的影響較大，在生產(chǎn)實(shí)踐中可通過改變上述條件來優(yōu)化鈦鐵礦的浮選指標(biāo)。

（2）羥肟酸對(duì)過渡金屬配合物的催化氧化

羥肟酸金屬配合物的晶體結(jié)構(gòu)類似于杯芳烴，能形成類似于金屬卟啉的平面四方形配合物。自從報(bào)道了羥肟酸過渡金屬配合物的二氧親和性和催化環(huán)氧化性能之后，羥肟酸過渡金屬配合物越來越受到人們的關(guān)注。有研究在輕質(zhì)多孔基體表面復(fù)合納米鈦晶體膜，制備成一種可漂浮于液相中并可循環(huán)利用的新型光催化材料。以含羥肟酸類浮選捕收劑的模擬廢水為研究對(duì)象，研究了焙燒溫度、負(fù)載次數(shù)、廢水初始濃度以及pH等因素對(duì)材料光催化活性的影響。結(jié)果表明，負(fù)載5次，在700℃下焙燒2h，可得到光催化性能優(yōu)異的新型光催化材料。對(duì)濃度為30mg/L的水楊羥肟酸捕收劑光降解3h，降解率可達(dá)83.47%。循環(huán)使用10次后，仍可保持良好的光催化活性。

制備^[2]

水楊酸甲酯的不飽和羰基受親核試劑羥胺的進(jìn)攻，羥胺中N的弧對(duì)電子攻擊羰基打開Л鍵，使氧容納一個(gè)電荷，接著-OCH3離去，生成水楊羥肟酸，其反應(yīng)如下：

主要參考資料

[1] CN201810267311.2一種水楊羥肟酸的制備方法

[2] 水楊羥肟酸合成工藝的改進(jìn)

[3] 羥肟酸型表面印跡材料的制備及其識(shí)別特性研究

[4] 水楊羥肟酸捕收劑光催化降解研究

[5] 水楊羥肟酸在鈦鐵礦表面的吸附特性研究