Total decomposition of phenol by chlorination

苯酚氯化完全分解

• 批准号: 21H01463
• 负责人: 越後 信哉
• 金额: $ 9.57万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01463/
• 关键词: 消毒副生成物; 分岐反応; 多段反応; 溶存有機物; 分画; 反応論; ハロ酢酸

フェノールは水道中の塩素処理により、トリクロロ酢酸(TCAA)が生成することが知られている。しかし、浄水処理中の溶存有機物(Dissolved Organic Matters, DOM)の中でも比較的単純な化合物であるフェノールに関しても塩素との反応でどのような中間体が生成され、TCAAに至るのか十分に理解がなされていない。これは反応が多段かつ分岐する為である。そこで、フェノールと塩素との反応においてどのような中間体が生成するのかを分離する手法を探索した。まず、標識化していないフェノールと 13C で標識化したフェノールを用いて塩素処理におけるフェノール分子間の反応について確認した。その後、フェノール濃度 3-300mgC/L に関して TCAA 生成能試験及び 2 段階塩素処理の際の TCAA 生成濃度への影響評価を行ったのちフェノールと塩素の反応における中間体生成に最適な塩素注入率を探索した。アセトニトリルとメタノールで TCAA 生成反応及び保存への影響を比較し HPLC 分画の際の移動相をアセトニトリルに決定した。次にフェノール濃度 300 mgC/L を対フェノール濃度で塩素注入率 1:4、1:5、1:6 で塩素処理し 15-24 時間後に HPLC を用いて分画を行った。その後得られた各画分に関して再度最終生成物に至る大過剰の塩素濃度を添加し各画分に関して生成 TCAA 濃度を調べた。更に HPLCによる UV スペクトル及び精密質量分析によるクロマトグラムを各画分と対応付けることにより TCAA の生成には関与しない物質の一部を分離することができた。

众所周知，当苯酚在水中用氯处理时会产生三氯乙酸（TCAA）。然而，即使对于水净化处理过程中溶解有机物（DOM）中相对简单的化合物苯酚来说，其与氯反应时会产生什么中间体，导致TCAA尚不完全清楚。这是因为该反应是多阶段且支化的。因此，我们寻找一种方法来分离苯酚和氯的反应中产生什么样的中间体。首先，我们使用未标记的苯酚和 13C 标记的苯酚确认了氯化过程中苯酚分子之间的反应。之后，我们对苯酚浓度为3-300 mgC/L进行了TCAA生产能力测试，评估了两段氯化过程中对TCAA生产浓度的影响，然后寻找了中间生产反应中的最佳注氯量。苯酚和氯。我们比较了乙腈和甲醇对 TCAA 生产和储存的影响，并决定使用乙腈作为 HPLC 分级分离的流动相。接下来，以1:4、1:5和1:6的氯注入速率用氯处理浓度为300mgC/L的苯酚，15-24小时后，使用HPLC进行分级。此后，向每个级分中添加大量过量的氯以获得最终产物，并检查每个级分中产生的TCAA的浓度。此外，通过将每个级分与HPLC获得的UV光谱和精确质谱获得的色谱图相关联，可以分离一些不参与TCAA生产的物质。