一种二碘化钐的合成方法

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种二碘化钐的合成方法。

背景技术

1906年，Matignon和Cazes在氢气中高温加热SmI

二碘化钐是一个应用非常广泛的还原试剂，可以通过加入不同的辅助试剂来调控其还原能力，进而选择性地还原醛、酮、酯、双键等官能团。1980年，Kagan首先将SmI

期刊文献（“The reaction of samarium (III) iodide with samarium metalin tetrahydrofuran， a new method for the preparation of samarium (II)iodide”，T Imamoto，M Ono，《Chemistry Letters》，1987）采用三碘化钐和金属钐在四氢呋喃溶液中反应得到了二碘化钐溶液。

期刊文献（“α，α’-邻二甲苯基桥联二茂基钐 ( Ⅱ ) 配合物对聚 ε- 己内酯进行开环聚合机理的研究”，康永，《橡塑技术与装备（塑料）》，第45卷）公开了二碘化钐溶液的制备方法：将14g Sm剪成条片状在N

期刊文献（“二碘化钐试剂制备方法的改进”，阮明德，《化学试剂》，第16卷第5期）用了稍过量钐粉与二碘甲烷在四氢呋喃中反应制备二碘化钐试剂。

硕士论文（“新型胆固醇吸收抑制剂的设计与合成”，何兴莲）公开了二碘化钐（SmI

可见，现有技术中合成SmI

现有技术中主要是通过钐粉和碘或者二碘甲烷或者二碘乙烷在四氢呋喃中反应得到0.1M/L的四氢呋喃溶液的二碘化钐产品，产品浓度很低，不易大规模生产二碘化钐纯品。

据此，有必要提供一种二碘化钐的合成方法，用钐粉和碘单质作为原料，通过无溶剂法直接合成二碘化钐纯品，成本更低，更易实现工业化。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种二碘化钐的合成方法，本发明用钐粉和碘单质作为原料，通过无溶剂法直接合成二碘化钐纯品，通过对反应温度等工艺条件进行优化，可以高收率地制备得到二碘化钐纯品，收率可达90%以上；本发明的合成方法工艺简单，更易实现工业化，有利于降低成本；所制备的二碘化钐可以方便地在不同溶剂中配置成不同浓度，满足各种使用需求。

为了实现上述目的，本发明提供了一种二碘化钐的合成方法，包括以下步骤：

取钐粉转入反应器中，设置反应温度200-500℃，取碘于升华装置中，将升华的碘蒸汽通入反应器中，与钐粉反应生成二碘化钐。

在一项优选的实施方案中，反应温度为300-500℃。

在一项优选的实施方案中，所述反应器为石英管式反应器。

在一项优选的实施方案中，碘升华装置的温度控制在45-70℃，更优选温度控制在50-60℃。

在一项优选的实施方案中，钐粉与单质碘的摩尔比为1:（1-2）。

在一项优选的实施方案中，所采用的反应装置包括：反应器、升华装置、碘蒸汽回收装置，所述反应器通过第一管道与升华装置连接，所述升华装置采用管路带加热，所述反应器通过第二管道与碘蒸汽回收装置连接，所述反应器内设置有加热装置，所述升华装置上方设有载气入口，所述碘蒸汽回收装置设有出气口，碘蒸汽回收装置上设有冷凝装置。

在一项优选的实施方案中，开启加热装置对反应器中的钐粉进行加热，采用管路带加热升华装置底部的单质碘，单质碘升华产生碘蒸汽，碘蒸汽通过第一管道进入反应器中，与反应器中的钐粉在加热条件下进行反应，过量的碘蒸汽通过第二管道进入带冷凝装置的碘蒸汽回收装置中，冷凝成碘固体进行回收。

在一项优选的实施方案中，反应开始前通过载气入口通入惰性气体，惰性气体流经升华装置、反应器、碘蒸汽回收装置后，从出气口排出。

在一项优选的实施方案中，所述惰性气体选自氩气、氦气、氮气。

在一项优选的实施方案中，所述惰性气体流量为20-100mL/min，优选30-60mL/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明用钐粉和碘单质作为原料，通过无溶剂法直接合成二碘化钐纯品，通过对反应温度等工艺条件进行优化，可以高收率地制备得到二碘化钐纯品，收率可达80%以上。

2、本发明的合成方法工艺简单，更易实现工业化，有利于降低成本；所制备的二碘化钐可以方便地在不同溶剂中配置成不同浓度，满足各种使用需求。

附图说明

图1 二碘化钐反应装置。

图中，1、反应器，2、钐粉，3、第二管道，4、第一管道，5、升华装置，6、载气入口，7、单质碘，8、碘蒸汽回收装置，9、出气口。

具体实施方式

值得说明的是，本发明中使用的原料均为普通市售产品，对其来源不做具体限定。

一种二碘化钐的合成方法所采用的反应装置如图1所示，包括：反应器1、升华装置5、碘蒸汽回收装置8，所述反应器1通过第一管道4与升华装置5连接，所述升华装置5采用管路带加热，所述反应器1通过第二管道3与碘蒸汽回收装置8连接，所述反应器1内设置有加热装置，所述升华装置5上方设有载气入口6，所述碘蒸汽回收装置8设有出气口9，碘蒸汽回收装置8上设有冷凝装置。

在二碘化钐合成过程中，开启加热装置对反应器1中的钐粉2进行加热，采用管路带加热升华装置5底部的单质碘7，单质碘7升华产生碘蒸汽，碘蒸汽通过第一管道4进入反应器1中，与反应器1中的钐粉2在加热条件下进行反应，过量的碘蒸汽通过第二管道3进入带冷凝装置的碘蒸汽回收装置8中，冷凝成碘固体进行回收。

反应开始前通过载气入口6通入惰性气体，惰性气体流经升华装置、反应器、碘蒸汽回收装置后，从出气口9排出。所述惰性气体选自氩气、氦气、氮气。通入惰性气体，可以提供惰性环境，并促使碘蒸汽随惰性气体从升华装置5进入反应器1、碘蒸汽回收装置8中，参与反应和进行回收。

接下来，结合实施例对本发明的技术方案进行说明。所有实施例在进行二碘化钐合成反应之前，通入氮气，惰性气体流量为30-60mL/min，直至反应结束。二碘化钐含量采用EDTA络合滴定法测定，用二甲酚橙指示剂。

实施例1

取50g钐粉转入石英管式反应器中，反应温度200℃，取85g碘于升华装置中，保持升华装置的温度升温至50℃，惰性气体流量为30mL/min，升华的碘蒸汽通入石英管式反应器中，与钐粉反应生成二碘化钐5g(4%收率)。

实施例2

取50g钐粉转入石英管式反应器中，反应温度300℃，取101.5g碘（1.2eq）于升华装置中，保持升华装置的温度升温至50℃，惰性气体流量为30mL/min，升华的碘蒸汽通入钐粉玻璃反应器中，与钐粉反应生成二碘化钐75g(56%收率)。

实施例3

取50g钐粉转入石英管式反应器中，反应温度350℃，取101.5g碘（1.2eq）于升华装置中，保持升华装置的温度升温至50℃，惰性气体流量为30mL/min，升华的碘蒸汽通入石英管式反应器中，与钐粉反应生成二碘化钐115g(85%收率)。

实施例4

取50g钐粉转入石英管式反应器中，反应温度400℃，取85g碘于升华装置中，保持升华装置的温度升温至55℃，惰性气体流量为40mL/min，升华的碘蒸汽通入石英管式反应器中，与钐粉反应生成二碘化钐113g(84%收率)。

根据实施例1-4可以看出，本发明采用钐粉和单质碘作为原料，在无溶剂条件下可以制备得到二碘化钐，并且随着反应温度升高（200℃→400℃），二碘化钐的收率显著提高，尤其是温度达到350℃以上，收率大于80%。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。