二苯二硫醚的合成与应用

概述

二苯二硫醚（Diphenyl disulfide）是一种性状为白色至淡黄色晶体的有机化合物，分子式为C₁₂H₁₀S₂，分子量为218.34。该物质溶于乙醇、苯和乙醚，不溶于水。物性数据包括：密度1.353g/cm³；熔点62-63℃；沸点310℃；折射率1.680；闪点177.8℃。

有关研究

研究人员采用Materials Studio中的Dmol3程序对二苯二硫醚的结构和相关性质(键角键长，Mulliken电荷，振动强度，热力学性质，分子得失电子能力和稳定性)进行了理论性研究。通过Dmol3中的geometry optimization计算出其中各原子的电荷，振动频率等性质。计算结果表明，二苯二硫醚分子容易得到电子，并且两个硫原子可能是与其它物质亲电反应的作点[1]。

合成

针对以苯磺酰氯为原料合成二苯二硫醚的SO₂/KI/H₂SO₄/H₂O还原法存在的体系复杂，难以循环，生成的酸量多和碘回收困难等问题，提出了改进工艺：以SO₂/I₂/H₂O代替SO₂/KI/H₂SO₄/H₂O，减少体系的复杂性。使用有机试剂代替水作溶剂，反应结束后，蒸馏溶剂，萃取碘，解决了水用量大，废酸量多和碘回收困难等问题。建立强化传质的气-液-液相反应设备，使得体系溶解有较高浓度的SO₂。优化后的工艺条件为：反应体系中苯磺酰氯：水：碘的摩尔比为1：5：0.05，反应温度为60℃，反应时间为8h，反应溶剂为乙二醇二甲醚。提纯后目标产物二苯二硫醚收率为95.8%，纯度为99.0%。碘的回收率为78.5%，溶剂的回收率为82.2%。循环10次，实验结果仍稳定。经底物拓展，该工艺路线适用于合成其他芳基二硫醚[2]。

应用

二苯二硫醚常用作医药、农药、染料中间体和有机合成原料。例如在导热复合材料制备技术领域公开了一种高冲击强度的聚二苯二硫醚陶瓷纤维的导热复合材料。该材料包括以下原料，聚二苯二硫醚，陶瓷纤维，导热填料，黏结剂，硅烷偶联剂，功能性助剂，抗氧化剂，润滑剂，聚二苯二硫醚的单体为二苯二硫醚，其化学结构中含有高键能的硫硫非极性键。该高冲击强度的聚二苯二硫醚陶瓷纤维的导热复合材料，具有耐高温，耐腐蚀和优越的力学性能的优点。该导热复合材料，添加了陶瓷纤维作为辅助材料，经过测试，陶瓷纤维可以有效地增强聚二苯二硫醚材料的韧性差，大幅提高冲击强度，使材料在使用过程中不容易磨损和损坏，提高了复合材料的适用性和实用性[3]。

参考文献

[1]于冰冰,张超,徐敬尧,等.二苯二硫醚的结构和性质的理论研究[J].云南化工, 2018, 45(6):3.DOI:CNKI:SUN:YNHG.0.2018-06-027.

[2]竺贝贝,阮诗想,林涨,等.二苯二硫醚合成工艺改进研究[J].高校化学工程学报, 2020, 34(4):6.DOI:CNKI:SUN:GXHX.0.2020-04-015.

[3]李达峰,常玉光,金慧春.一种高冲击强度的聚二苯二硫醚-陶瓷纤维的导热复合材料:CN201910622123.1[P].CN110343385A.