环烷酸镍的制备
背景和概述[1][2]
环烷酸是原油中有机酸的统称，是一种粘稠的液体混合物。因含有苯和硫化物而有特殊气味，颜色从淡黄色到菊花色不等。比重一般小于1，不溶或难溶在水中，可溶于任何有机溶剂。表面张力大，分子量一般为180～350，通式为RCOOH，约占总酸的90%。环烷酸是弱酸性化合物，其酸强度与高级脂肪酸差不多，但弱于低分子羧酸，而高于酚类。低沸点馏分（
常用的环戊酸金属盐有环戊酸铁、高碱性环戊酸钙、环戊酸钴、环戊酸锰、环戊酸镍和环戊酸镁等20余种，大部分以固体产品形式销售，广泛应用于油漆和油墨催干剂、防毒防霉剂、表面活性剂、植物生长调节剂、催化剂、燃料和润滑油添加剂等方面。
环烷酸镍溶液是生产丁二烯橡胶的催化剂的主要组分之一，已在万吨/年丁二烯橡胶的工业生产中得到成功应用。几年来的生产实践证明，环烷酸镍有机溶液生产工艺是合理的。生产此液体产品所用的有机溶剂沸点较低，夏季挥发性较大；在气温较高的地区，产品应存放在温度相对较低的地方，以减少有机溶剂的蒸发。工业试验表明，环烷酸镍-三异丁基铝-三氟化硼醚络合物-含氧化合物催化剂具有催化活性高、稳定性好的特点，可灵活调节丁二烯橡胶的门尼粘度，含氧化合物的加入不会对丁二烯橡胶的微观结构产生影响。
应用[1][3][4]
环烷酸镍为绿色透明粘稠液体或紫色固体，不溶于水，可溶于乙醇、乙醚、苯、甲苯、松节油、松香水等有机溶剂，是一种通用干燥剂、研磨分散剂、紫外线吸收剂，主要用于合成丁二烯橡胶，也可作为其他产品的有机合成催化剂。其应用实例如下：
1、准备耐水蚀的电缆材料。
其原料为：偶联剂5-9份、多异氰酸酯2-4份、古马隆树脂1-6份、小分子扩链剂0.5-2份、亚油酸4-7份、棕榈纤维6-9份、增塑剂8-12份、二氧化硅气凝胶5-9份、乙酰丙酮铁3-8份、松香甘油酯2-7份、聚苯硫醚2-6份、线性酚醛树脂1-4份、环烷酸镍2-8份、抗氧剂TNP1-5份、润滑剂4-9份。本发明的特点是：提高电缆的强度、耐磨性、耐水蚀性，提高电缆的使用寿命。
2. 制备乳化重油组合物。
它由重油、水、添加剂组成，各组份的重量百分比为：重油69.9％～89.9％、水10％～30％、添加剂0.1％；添加剂由异辛酸钴、异辛酸锰、环己酸镍、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯单油酸酯、坚韧酚聚氧乙烯-6醚、氢氧化钠、二甲苯、甲醇、日落红组成。
各组分的重量配比为：异辛酸钴6-20份、异辛酸锰6-20份、环己酸镍1-10份、失水山梨醇单酯35-65份、失水山梨醇聚氧乙烯单油酸酯4-8份、聚氧乙烯6-叔丁基苯酚1-2份、氢氧化钠4-8份、二甲苯2-4份、甲醇1-6份、日落红1份。本发明配比合理、工艺先进、价格低廉、稳定性好、具有催化助燃效果。
准备[1][5]
方法一：环己酸镍采用复分解法，该工艺主要包括以下三个步骤：
步骤1：皂化反应。：将反应所需的环己酸和12%氢氧化钠按摩尔比1：0.98-0.995加入反应器中，开动搅拌器，加热至90-97℃，反应时间为2-3h。实验中皂化反应后的油相与皂相的分离是采用自然沉降的方式实现的，皂化后需静置30分钟左右。若效果不明显，可加入食盐进行盐析处理后再进行分离。反应如下：
第二步：复分解反应。反应摩尔比为环己酸钠NiC1.6H2O=2:0.98。将NiC1.6H2O水溶液滴加到皂化液中，开动搅拌器，维持温度90-97℃，滴加时间1.0-1.5h，滴加完毕后继续反应2h。
第三步：后处理工序。经第二步制得环戊酸镍，但其中含有较多的无机盐（主要为NaCl等），需通过水洗除去。而环戊酸粘度较大，为利于水洗分层，应保持一定的温度，加入一定量的溶剂稀释剂（甲苯或二甲苯）。水洗2～3次，洗涤完毕排干水层后，进行脱水、脱溶剂处理。由于各种环戊酸盐的稳定性不同，脱水干燥控制温度及终点一般控制在80～120qE。
方法二：用硫酸溶解废镍催化剂，加入次氯酸钠将Fe2+氧化为Fe3+，调节pH值，Fe3+和Cr3+以氢氧化物沉淀形式除去。加入硫酸，浓缩结晶的硫酸镍。将硫酸镍溶液胺化，在搅拌下缓慢滴加到环戊烷酸和C5-C9酸的混合酸中。合成反应后，通过蒸馏回收溶剂，得到环戊烷酸镍。流程如图所示：
合成反应主要反应式为：
主要参考文献
[1] 郭永辉, 杨占奎. 环己酸镍的制备及应用[J]. 价值工程, 2010(212): 247-247.
[2] 孔繁莉. 相转移法合成镍环己酸有机溶液[J]. 中外能源, 2007, 12(3): 89-91.