过程工程学报 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (3): 289-302.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225086
郭晓杰, 石鹏, 任强, 王春璐, 丁素萍, 郑博*
Xiaojie GUO, Peng SHI, Qiang REN, Chunlu WANG, Suping DING, Bo ZHENG*
摘要: 氨基己内酰胺作为一种重要的有机化工中间体,其溶解度的测定是溶液结晶纯化技术开发和产品质量控制的热力学基础。本工作采用静态平衡法测定了氨基己内酰胺在N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、1,4-二氧六环、磷酸三辛酯、甲苯、对二甲苯、1,3,5-三甲苯、甲基叔丁基醚、环己烷和正己烷等有机溶剂中的溶解度。结果表明,在278.15~323.15 K温度范围内,氨基己内酰胺在不同溶剂中的溶解度随温度升高而增大,且在不同溶剂中的溶解度基本符合随溶剂极性增大而增大的规律。但该规律存在个别例外,甲基叔丁基醚虽具有一定极性,理论上可与氨基己内酰胺形成静电相互作用,但其分子结构带来的空间位阻显著阻碍了溶质与溶剂间的有效相互作用,导致氨基己内酰胺在该溶剂中的溶解度偏低;而甲苯等芳香烃溶剂可通过离域π电子云与氨基己内酰胺的共轭区域形成电子云重叠,从而增强溶解性。这表明除极性外,溶质-溶剂电子云重叠等因素也会影响溶解行为。采用Apelblat、λh、二次多项式和Van't Hoff模型对溶解度数据进行拟合,所有模型的相关系数(R2)均大于0.95。其中二次多项式模型的拟合效果最佳,平均相对偏差ARD为0~1.8403%,均方根偏差RMSD为0~0.3190%。通过Van't Hoff方程分析溶解过程的热力学参数,显示在正己烷和环己烷两种非极性溶剂中氨基己内酰胺的ΔdisH, ΔdisS和ΔdisG均为正值,表明其溶解过程是非自发的吸热熵增过程。计算得出焓相对贡献ζH小于熵相对贡献ζTS,表明其在这10种溶剂的溶解过程中,ΔdisH对ΔdisG的贡献小于ΔdisS。