背景及概述[1][2]
二甲基乙二醛肟又稱“丁二酮肟”、“二乙酰二肟”,是一種有機試劑。在分析化學中常用作有機沉淀劑。其能與鎳、鈀、鉑、鐵等金屬離子形成螯合物形式的沉淀。在氨性溶液中，與鎳離子形成鮮紅色沉淀，在適當?shù)难诒蝿?如檸檬酸、酒石酸)存在下，試劑與鎳的反應是特效的，鐵、鋁、鉻等離子不干擾，所得沉淀穩(wěn)定，分子量大，易于過濾與洗滌，可直接烘干與稱重,是鎳重量分析法極好的選擇性沉淀劑。其也可用作鈀的沉淀分離和重量分析的沉淀劑。此外，還用作微量鎳比色測定的顯色劑、氧化還原指示劑和色譜分析試劑。
制備[2]
當前，丁二酮肟仍按照W.L.Semon和V.R.Damerell報道的方法(Org.Synth. 1930, 10,22)來生產(chǎn)，主要包含以下幾個步驟：
(1)亞硝酸鈉和硫酸存在下，乙醇與亞硝酸反應生成亞硝酸乙酯；
(2)鹽酸作為催化劑，丁酮與亞硝酸乙酯反應生成丁二酮單肟；
(3)丁二酮單肟與羥胺單磺酸鈉在加熱條件下反應生成丁二酮肟。
該方法具有以下不足：
(1)原料腐蝕性強(硫酸、鹽酸)、易燃易爆(亞硝酸乙酯)、致癌(亞硝酸鈉)；
(2)所涉及的反應為均相反應，步反應都需要進行產(chǎn)物分離，操作繁瑣；
(3) 三廢排放量大，環(huán)境污染嚴重。
在環(huán)境污染問題備受關(guān)注的今天，該方法無法滿足“綠色化工”的要求。因此，研究新方法實現(xiàn)丁二酮肟的綠色合成迫在眉睫。然而，目前關(guān)于這方面的研究工作尚未見報道。
CN201610950702提供一種合成丁二酮肟的新方法，實現(xiàn)丁二酮肟的綠色合成。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種合成丁二酮肟的新方法，包括如下步驟：
1)設定恒溫反應溫度10～70℃，將催化劑加入到溶劑乙醇和丁二酮混合溶液中，所述乙醇用量為丁二酮質(zhì)量的10～20倍；
2)將濃氨水和雙氧水在0.5～1小時內(nèi)分1～3次加入到步驟1)的混合溶液中，反應 0.5～6小時；所述的丁二酮、雙氧水和氨水的摩爾比為1：2～3.5：2～4；所述催化劑為鈦硅分子篩，用量為丁二酮質(zhì)量的1～4倍。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果：
(1)本發(fā)明所提供的制備方法中，催化劑TS-1將氨水和雙氧水催化轉(zhuǎn)化為羥胺，生 成的羥胺直接與丁二酮反應生成丁二酮肟。減少了反應步驟，實現(xiàn)了丁二酮肟的一步合成。
(2)催化劑TS-1為固體粉末，容易從反應體系中分離出來，且可循環(huán)使用，在一定 程度上提高了丁二酮肟生產(chǎn)效率。
(3)所使用的原料低毒、無害，反應副產(chǎn)物為水，對環(huán)境幾乎無危害，符合當前發(fā)展 “綠色化工”的要求。
應用 [3]
鎳礦開采冶煉、輕工、機器制造、鎳鹽生產(chǎn)、金屬加工的廢水中常含有鎳。特別是輕工業(yè)中鍍鎳的耗鎳量不僅約占全國總耗鎳量的12～15％，而且鍍鎳過程中鎳的利用率也較低(電鍍鎳的潔凈生產(chǎn)三級標準的綜合利用率為88％)，因此鍍鎳廢水成為的鎳污染隱患。
CN200910011849.8提供一種使用丁二酮肟既能將含鎳廢水處理后達標，使殘余Ni2+含量＜1mg/L，又能將鎳全部回收，處理成本低、設備投資小的含鎳廢水處理工藝。本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：將含鎳廢水用氫氧化鈉或氨水調(diào)節(jié)PH＝5.5～9.5；常溫下攪拌加入丁二酮肟進行沉鎳反應，丁二酮肟與濾液中Ni2+的摩爾比為 2.2∶1～2.4∶1，反應20～60分鐘后過濾，濾餅用40～90℃熱水洗滌，再經(jīng)過濾得到純凈的鎳螯合物；鎳螯合物根據(jù)產(chǎn)品要求，用鹽酸、硫酸或硝酸進行溶解，過濾后可以得到相應的鎳鹽溶液和丁二酮肟；酸溶濾液經(jīng)回收丁二酮肟后，再經(jīng)中和、加熱水解、過濾除去殘余Fe3+ 后，蒸發(fā)、洗滌、結(jié)晶、干燥得到產(chǎn)品；合并第二步中的濾液并回收丁二酮肟；回收的丁二酮肟循環(huán)用于沉鎳反應。
采用以上工藝處理含鎳廢水，殘余Ni2+含量＜1mg/L，除處理后的廢水滿足要求外，還可將廢水中所含鎳全部予以回收，并得到合格的鎳鹽產(chǎn)品。反應條件為常溫、常壓，對設備無特殊要求，同時丁二酮肟亦可回收進行循環(huán)使用，因此處理成本很低。且處理后的廢水呈中性，不需中和就可達到排放要求。
主要參考資料
[1]化學詞典
[2]CN201610950702.5 一種丁二酮肟的合成方法
[3] CN200910011849.8 一種含鎳廢水處理工藝