副品红是一种重要的化工中间体,主要用作制造橡胶与金属胶粘剂即多异氰酸酯胶——列克纳胶黏剂的原料。传统工艺以多硫化钠作还原剂,在乙醇介质中使对硝基甲苯氧化还原,再在盐酸存在下与苯胺缩合,经精制处理得到成品。由于生产过程复杂,生产周期长,多硫化钠、对氨基苯甲醛等中间产物纯度低,造成最终产物产率低。超声波的空化作用,及空化作用同时伴随出现的化学效应和机械效应,能够促进非均相化学反应、大分子物质之间的化学反应以及其他自由基之间的反应。在传统工艺基础上,引入超声波,利用其声波方向性好,穿透能力强,使反应物接触充分,反应迅速,对所需要的产物选择性高,以此来减少反应时间,提高产物浓度。在超声波作用下,考察了反应时间、反应温度、反应物质量比等工艺条件对多硫化钠产率的影响。实验表明,当反应时间为50 min,反应温度为80℃,反应物质量氢氧化钠和硫磺配比为30:32时,所得到的多硫化钠含量和多硫指数符合要求。与传统方法相比,反应时间由3.5 h缩短到50 min,效率大大提高,能耗降低,同时多硫化钠品质达到要求标准。在超声波作用下,考察了反应时间、反应温度、反应物质量比等工艺条件对对氨基苯甲醛产率的影响。由气相色谱法测定产物,确定反应时间为1.5 h,反应温度为80℃,对硝基甲苯质量(g)与多硫化钠使用体积(mL)比值为0.58时为最佳反应条件;考察不同催化剂下,对氨基苯甲醛合成的工艺条件,结果表明以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为催化剂、用量为对硝基甲苯质量的1/20时,催化效果最好,对氨基苯甲醛产率达到69.95%;在上述最佳条件重复实验,产物经红外吸收光谱表征;对超声波作用下,对氨基苯甲醛的合成进行反应动力学分析,得出超声波合成对氨基苯甲醛的活化能为14.205 kJ/mol,与传统工艺相比活化能较低,超声波催化降低活化能效果明显。在超声波作用下,考察反应时间、反应温度、反应物质量比等工艺条件对副品红产率的影响。结果表明,反应时间为1.5 h,反应温度为80℃,反应物苯胺和对氨基苯甲醛质量比为1.7:1时,副品红产率达到最高,为72.55%,产物经红外显微光谱仪和液相色谱-质谱联用仪进行表征。为进一步研究副品红下游产品应用,在超声波辅助下,考察对三(4-乙酰氨基苯基)甲烷合成的工艺条件。结果表明,反应温度为30℃,反应时间为20 min,反应物副品红与氯乙酰质量比为1:26时,三(4-乙酰氨基苯基)甲烷的产率最高,为86.7%,产物经液相色谱-质谱联用仪表征。利用超声波空化作用及伴随的其他效应不仅可以加快反应速度,节约能耗,而且可以提高产物产率,减少副产物的生成,避免环境污染。