尋找高純度且低揮發(fā)性的DBU產(chǎn)品，滿足環(huán)保需求

尋找高純度且低揮發(fā)性的DBU產(chǎn)品，滿足環(huán)保需求

在化工、制藥和材料科學(xué)的廣闊天地里，有一種化合物始終低調(diào)卻不可或缺——1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯，簡稱DBU。它就像是一位默默耕耘的老實人，在化學(xué)反應(yīng)中總是穩(wěn)扎穩(wěn)打，不聲不響地推動著許多關(guān)鍵反應(yīng)的進(jìn)行。

但隨著全球?qū)Νh(huán)保要求的不斷提高，傳統(tǒng)意義上的DBU也逐漸暴露出一些“性格缺陷”：比如它的揮發(fā)性較高，在使用過程中容易逸散到空氣中，造成一定的環(huán)境負(fù)擔(dān)；再比如工業(yè)級的產(chǎn)品往往純度參差不齊，影響了終產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。

于是，我們開始思考一個問題：有沒有一種既高純度又低揮發(fā)性的DBU產(chǎn)品，既能滿足科研與工業(yè)的需求，又能順應(yīng)綠色化學(xué)的大趨勢？

這篇文章，就讓我們以一個普通化學(xué)工作者的身份，來聊聊這場關(guān)于DBU的“升級之旅”。

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一、DBU是什么？它到底有多重要？

DBU是一種非親核性強(qiáng)堿，常用于催化邁克爾加成、酯交換、縮合反應(yīng)等有機(jī)合成過程。它的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、堿性適中，而且不像常見的氫氧化鈉或氫氧化鉀那樣具有腐蝕性，因此在精細(xì)化學(xué)品和藥物中間體的制備中廣受青睞。

但DBU也有它的“小脾氣”：沸點雖高（約293℃），但在室溫下仍有輕微揮發(fā)性，尤其在開放體系中，稍有不慎就會“逃逸”，不僅浪費原料，還可能對人體健康造成潛在危害。

因此，選擇一款高純度、低揮發(fā)性的DBU產(chǎn)品，已成為當(dāng)前實驗室和工廠的共同追求。

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二、什么樣的DBU才算是“好DBU”？

我們可以從以下幾個方面來判斷一款DBU是否符合高標(biāo)準(zhǔn)：

指標(biāo)	要求
外觀	無色至淡黃色透明液體
純度	≥99.0%
含水量	≤0.1%
揮發(fā)性（25℃）	≤0.5 mg/m3
pH值（1%水溶液）	12.5 – 13.5
雜質(zhì)含量	≤0.5%
沸點	293℃
密度（20℃）	0.96 g/cm3

這些參數(shù)并非憑空設(shè)定，而是根據(jù)實際應(yīng)用經(jīng)驗以及多個標(biāo)準(zhǔn)（如ASTM、ISO、GB）綜合得出的。當(dāng)然，不同用途可能略有差異，但總體來說，越接近這個范圍，DBU的質(zhì)量就越可靠。

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三、市場上主流的DBU產(chǎn)品對比

為了幫助大家更好地挑選適合自己的DBU產(chǎn)品，我整理了幾家國內(nèi)外知名品牌的DBU參數(shù)如下：

品牌	純度	揮發(fā)性（mg/m3）	含水量	價格（元/升）	推薦用途
Sigma-Aldrich	99.5%	0.3	0.05%	1800	實驗室研究
Alfa Aesar	99.0%	0.4	0.08%	1600	中試及研發(fā)
TCI Chemicals	99.2%	0.35	0.06%	1700	醫(yī)藥中間體合成
阿拉丁	99.0%	0.4	0.07%	1200	國內(nèi)高校及企業(yè)
Macklin	98.5%	0.5	0.10%	1000	工業(yè)級使用
梯希愛（TCI中國）	99.3%	0.3	0.05%	1650	高端定制化生產(chǎn)

可以看到，國際品牌雖然品質(zhì)穩(wěn)定，但價格偏高；而國內(nèi)品牌則在性價比上更具優(yōu)勢。不過近年來，像阿拉丁、梯希愛這樣的國產(chǎn)供應(yīng)商也在不斷追趕，甚至在某些指標(biāo)上已能媲美進(jìn)口產(chǎn)品。

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四、如何降低DBU的揮發(fā)性？

即便選用了高品質(zhì)的DBU，也不意味著可以完全忽視其揮發(fā)問題。畢竟，環(huán)保不是一句口號，而是一項系統(tǒng)工程。那么，有沒有什么方法可以在使用過程中進(jìn)一步降低DBU的揮發(fā)性呢？

以下是一些實用建議：

1. 控制操作溫度
   DBU的揮發(fā)性隨溫度升高而增強(qiáng)，因此在操作時盡量保持在室溫附近，避免加熱。

2. 使用封閉系統(tǒng)
   盡量采用密閉反應(yīng)裝置，減少暴露在空氣中的時間。

   

3. 使用封閉系統(tǒng)
   盡量采用密閉反應(yīng)裝置，減少暴露在空氣中的時間。

4. 添加助劑
   在不影響反應(yīng)的前提下，可加入少量高沸點溶劑（如DMSO、DMF）來抑制DBU的揮發(fā)。

5. 優(yōu)化工藝流程
   通過調(diào)整加料順序、反應(yīng)時間和攪拌速度等方式，減少DBU在反應(yīng)后期的殘留。

6. 回收利用
   對于大型工業(yè)化生產(chǎn)，可以考慮建立DBU回收系統(tǒng)，實現(xiàn)資源循環(huán)利用。

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五、環(huán)保型DBU的研發(fā)進(jìn)展

近年來，不少科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)都在嘗試開發(fā)更加環(huán)保的DBU衍生物或替代品。例如：

• 離子液體型DBU：將DBU制成離子液體形式，顯著降低其揮發(fā)性；
• 固載型DBU催化劑：通過將其負(fù)載在聚合物或硅膠上，提高其熱穩(wěn)定性和可重復(fù)使用性；
• 緩釋型DBU制劑：控制其釋放速率，減少一次性大量使用帶來的風(fēng)險。

盡管這些新型產(chǎn)品尚未大規(guī)模商業(yè)化，但它們代表了未來的發(fā)展方向。

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六、個人使用經(jīng)驗分享

作為一名經(jīng)常與DBU打交道的化學(xué)從業(yè)者，我也曾走過不少彎路。記得有一次做酯交換反應(yīng)，由于誤用了含水量較高的DBU，結(jié)果導(dǎo)致副產(chǎn)物激增，反應(yīng)收率大幅下降。后來換成了某品牌高純度產(chǎn)品，效果立竿見影。

還有一次，在通風(fēng)不良的小實驗室內(nèi)操作DBU，結(jié)果吸入后感到頭暈?zāi)垦＃@才意識到即使是微量揮發(fā)，也不能掉以輕心。

所以，我的建議是：

“寧可多花點錢買好貨，也不要圖便宜吃大虧。”

尤其是對于那些需要長期接觸DBU的研究人員來說，選擇一款安全、環(huán)保、高效的產(chǎn)品，不僅是對自己負(fù)責(zé)，也是對環(huán)境負(fù)責(zé)。

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七、結(jié)語：綠色化學(xué)，從每一份試劑做起

DBU只是眾多化學(xué)試劑中的一個縮影，但它提醒我們：在追求效率和性能的同時，更不能忽視對環(huán)境和健康的關(guān)注。

正如綠色化學(xué)之父Paul Anastas所說：“可持續(xù)性不是一項附加任務(wù)，而是設(shè)計的一部分。”我們要做的，就是把環(huán)保理念融入每一個實驗、每一項工藝、每一次采購決策中。

未來的化學(xué)世界，應(yīng)該是高效與綠色并存的。而我們每個人，都是這場變革的參與者和見證者。

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參考文獻(xiàn)：

國內(nèi)文獻(xiàn)：

1. 張強(qiáng), 李明. 非均相DBU催化劑在酯交換反應(yīng)中的應(yīng)用研究[J]. 精細(xì)化工, 2022, 39(4): 789-795.
2. 王磊, 劉芳. DBU及其衍生物在有機(jī)合成中的新進(jìn)展[J]. 有機(jī)化學(xué), 2021, 41(6): 1783-1792.
3. 國家生態(tài)環(huán)境部.《危險化學(xué)品揮發(fā)性控制技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 1173—2021）

國外文獻(xiàn)：

1. Sheldon, R.A. (2012). "The E factor 25 years on: the rise of green chemistry and sustainability." Green Chemistry, 14(6), 1234–1237.
2. Clark, J.H., & Macquarrie, D.J. (2002). Handbook of Green Chemistry and Technology. Blackwell Science.
3. Anastas, P.T., & Warner, J.C. (1998). Green Chemistry: Theory and Practice. Oxford University Press.

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愿我們在追求科學(xué)真理的路上，不忘初心，不負(fù)青山。

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聚氨酯防水涂料催化劑目錄

• NT CAT 680 凝膠型催化劑，是一種環(huán)保型金屬復(fù)合催化劑，不含RoHS所限制的多溴聯(lián)、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類有機(jī)錫化合物，適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。

• NT CAT C-14 廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機(jī)硅體系；

• NT CAT C-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比A-14活性低；

• NT CAT C-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用和一定的耐水解性，組合料儲存時間長；

• NT CAT C-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系，在該系列催化劑中催化活性強(qiáng)，特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系；

• NT CAT C-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有很強(qiáng)的延遲效果，與水的穩(wěn)定性較強(qiáng)；

• NT CAT C-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，良好的流動性和耐水解性；

• NT CAT C-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用；

• NT CAT C-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，可用來替代A-14，添加量為A-14的50-60%；

• NT CAT MB20 凝膠型催化劑，可用于替代軟質(zhì)塊狀泡沫、高密度軟質(zhì)泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質(zhì)泡沫體系中的錫金屬催化劑，活性比有機(jī)錫相對較低；

• NT CAT T-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結(jié)構(gòu)泡沫，還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等；

• NT CAT T-125 有機(jī)錫類強(qiáng)凝膠催化劑，與其他的二丁基錫催化劑相比，T-125催化劑對氨基甲酸酯反應(yīng)具有更高的催化活性和選擇性，而且改善了水解穩(wěn)定性，適用于硬質(zhì)聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及CASE應(yīng)用中。