15280-55-4 / 醋酸鏑

【背景及概況】^[1][2]

稀土元素包括鑭系元素15種和鈧、釔，共17種。我國是世界上稀土儲量最多的國家，分布達18個省市。稀土農用是我國科技工作者經過多年努力取得的具有中國特色的科研成果，現已作為我國農業增產的一項重要措施大力推廣。有機酸稀土金屬鹽是一種非常重要的有機化合物，隨著稀土新材料，新技術在化工，環保，能源等相關領域的應用和推廣，稀土材料在能源技術，新型環保 技術，國防軍事技術越來越重要，在世界發達國家將稀土列為戰略資源，而我國以23％的稀土資源承擔了世界90％以上的市場供應。我國稀土行業的發展近年尤為迅速，而市場上對高純度，高水溶性的醋酸稀土產品需求越來越大。稀土農用造成的環境和生態效應及對人類健康的影響，已引起了國內外的廣泛關注，對單一稀土元素及其復合肥的細胞遺傳學毒性、生理生化毒性已有不少報道，然而對稀土元素鏑的毒性作用的研究至今尚未見報道。現有的醋酸稀土產品如醋酸鏑的生產工藝能耗高，生產成本和環境污染較為嚴重，有的出現渾濁需過濾；而目前廣為應用的一種合成工藝需要使用氫氧化鈉和高氯酸鎂等多種輔助干燥劑，且需要復雜的結晶過程，不僅導致了醋酸原料的大量浪費，而且工藝復雜，增加了生產成本。鏑屬于鑭系重稀土元素，常以化合物形式存在。醋酸鏑化學式C₆H₁₁DyO₇，CAS為304675-49-8，可用于制備其他有機材料如染料等。

【合成】^[1]

一種醋酸鏑的合成方法，與傳統工藝相比，本發明的合成工藝工藝過程更加簡單，干燥時無需其他干燥劑；而且生產過程中的醋酸可套用，對環境無污染，反應物消耗低，產品收率和純度高，品相好，適用于工業生產。主要通過下述技術方案實現的：

1）將冰醋酸與氧化鏑加入反應器中， 攪拌均勻并加熱到60-120℃反應，直到溶液反應透明；

2）加入去離子水，加入 到反應液中，繼續在60-120℃反應到溶液透明；

3）完全反應后，停止加熱，旋 轉蒸發儀蒸發，真空干燥，得到白色醋酸鏑粉末。

通過上述合成工藝，既不需要對產物進行結晶，也無需采用輔助干燥劑進行干燥，并且由于整個過程沒有其它成分摻入，步驟3）蒸餾出的醋酸用于醋酸鏑制備時套用，從而最大限度的提高了原料的利用率，降低了生產成本。為了保證合成效率，步驟1）和2）的加熱溫度為100-120℃；為了提高原料的利用率，保證反應的充分進行，在初始用量下，冰醋酸、氧 化鏑、去離子水的質量比為110-140∶1∶16-21。通過上述改進，本合成工藝采用了分析純級的冰醋酸直接與氧化鏑加熱反應，縮短了反應時間，減少能耗；并且生產過程中的醋酸可套用，干燥時無需其他干燥劑；工藝流程簡單，無環境污染，能耗低，產品收率好和純度高，品相好，提高了產品經濟附加值，可用于大規模工業化生產。

【應用】^[3]

硝酸鏑可以用于制備其他化合物、有機材料等。舉例如下：

1. 制備一種高亮度納米鋁酸鍶長余輝發光 材料，包括以下步驟：

1）將半水合乙酸鍶、堿式乙酸鋁、醋酸銪、醋酸鏑和尿素按摩爾比（0.005～ 0.02）：（0.01～0.04）：（0.0004～0.0008）：（0.0008～0.0012）：（0.02～0.08）配比 混合；接著向其中添加無水乙醇，超聲分散后攪拌溶解得到溶液；將上述溶液置于密閉的環境中，保溫，得到白色產物；所述的半水合乙酸鍶的用量為0.005～0.02摩爾時，所述的無水乙醇的用量為80～90毫升；所述的超聲分散的時間為10～20min；所述的密閉的環境優選為密閉的反應釜；所述的保溫的條件優選為于160℃～200℃保溫6～24小時，更優選為于 160℃～200℃保溫6～12小時；

2）將步驟1）得到的白色產物冷卻；然后用去離子水和乙醇對冷卻后 的白色產物進行過濾洗滌，干燥，得前軀體；所述的干燥的條件優選為于50～80℃干燥6～8小時；

3）將步驟2）得到的前軀體于950～1250℃的還原氣氛中退火3～5小時，得高亮度納米鋁酸鍶長余輝發光材料；所述的還原氣氛優選為CO；所述的還原氣氛的溫度優選為1050～1250℃。

2. 制備一種多功能納米復合材料，該復合材料以金納米籠為核，在核的外表面包裹銥配位聚合物。該多功能納米復合材料的銥配位聚合物的厚度為30-40nm；多功能納米復合材料的粒徑為80-100nm。制備方法步驟包括：

1）在表面包裹PVP的金納米籠中加入SH-PEG-NH₂，攪拌8-20小時，離心洗滌后獲得表面包裹SH-PEG-NH₂的金納米籠；表面包裹PVP的金納米籠與SH-PEG-NH₂的配比為1mL：2-8mg。優選的，所述表面包裹PVP的金納米籠的濃度為1-2mg/mL。

2）在2-苯基喹啉-3,3’-聯吡啶二羧酸銥溶液中加入PVP，加熱至100-120℃，保持 10-40分鐘；然后快速滴入醋酸鏑溶液反應4-10小時，獲得反應液；2-苯基喹啉-3,3’-聯吡啶二羧酸銥溶液和醋酸鏑溶液的溶劑為DMSO；2-苯基喹啉-3,3’-聯吡啶二羧酸銥溶液、PVP及醋酸鏑溶液的加入了配比為1-5mL：20-30mg：1mL。

3）將步驟1）中獲得的SH-PEG-NH₂包裹的金納米籠與步驟2）中的反應液混合，透析反應3-7小時，離心洗滌；SH-PEG-NH₂包裹的金納米籠與反應液的體積比為1:1-3。

【參考文獻】

[1] 唐慧安;陳靈娟;李會學;許宏;汪寶堆;閆晨曦;趙潔;龍世佳.醋酸鏑的合成方法. CN201410355882.3 ，申請日2014-07-24

[2] 薛志萍;劉應亮;鄧蘇青.高亮度納米鋁酸鍶長余輝發光材料及其制備方法和應用. CN201210157345.9 ，申請日 2012-05-18

[3] 楊仕平;閻聰洋;崔麗麗;楊琪;張曉芬;潘立星;楊紅.一種多功能納米復合材料及其制備方法和應用. CN201610889827.1 ，申請日 2016-10-12