CN105153002A - 一种低温合成二氧化硫脲的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合成二氧化硫脲的方法，属于有机合成技术领域；其合成步骤如下：在反应器中加入蒸馏水，按比例加入催化剂，加入碳酸氢铵控制pH？4-5，同时加入分散剂，分批加入硫脲，控制反应液温度，在搅拌条件下滴加双氧水进行反应，双氧水与硫脲的比例H2O2/CS(NH2)2=2.0，待反应结束后静置结晶30分钟，抽滤、干燥得到产品，产品收率达到95%；此方法减少了二氧化硫脲的过度氧化，使得生成的产品快速析出，提高了反应的收率，同时反应步骤简单，适合进行工业化生产。
Description
技术领域
本发明介绍了一种低温合成二氧化硫脲的方法，该技术属于有机合成领域。
技术背景
二氧化硫脲（Thioureadioxide）简称TD，是一种新型高效有机还原剂。具有热稳定性能好、还原能力强、安全性能好等优点。二氧化硫脲的用途广泛。除用于无机化学领域作各种金属离子的还原剂外，由于其还原能力比保险粉强，稳定性好，运输、贮存和使用均比较方便、安全，不像保险粉那样容易分解和自燃，在印染和漂白工业中已成为保险粉的替代品。又因二氧化硫脲还原电位最高可达1230mv，具有优良的还原能力，除在纺织印染外，近年来有机合成和分析中的应用亦有所发展，并在制药、造纸、高分子和照相材料工业中有着广泛的应用。
二氧化硫脲是由Barentt在1910年首先合成，但工业化生产迟至1967年才在日本实现，以后美、英、苏等国相继投产，TD的收率目前已达到87％以上。我国自80年代初开始TD的研制生产，我国TD平均收率仅为75％，目前也只能达到80-85％左右。目前国内外对二氧化硫脲的合成工艺进行了大量的研究，CN200310112782、CN03116612.1、CN200810141021、CN200810160132.5、US2783272、US3355486等都进行过二氧化硫脲合成的工艺报道，但普遍存在产率低，效率不高，连续化生产一直未能实现。
在整个反应过程中，硫脲在水溶液中存在如下平衡状态：
主要反应分为两步，第一步是硫脲被氧化成甲脒化二硫，
此步的反应速度很快；第二步是甲脒化二硫被进一步氧化为二氧化硫脲，
这一步反应速度较慢，催化剂的加入提供更多的活性位点使得反应速率加快，减少了此步的反应时间。但是双氧水的滴加会造成局部过度氧化，增加了副反应的发生，同时二氧化硫脲在母液中的溶解也会造成产品的浪费，使得反应收率降低，增加了制备成本。
发明内容
本发明针对目前二氧化硫脲收率较低的问题，通过在反应体系中加入分散剂，以此来增加产品的分散性，使产品从母液中快速析出，减少了副反应的发生，同时低温反应也降低了二氧化硫脲在母液中的溶解度，增加了产品的收率。
本发明的具体反应步骤如下：在反应器中加入蒸馏水，按比例加入催化剂，加入碳酸氢铵控制pH4-5，同时加入分散剂，分批加入硫脲，控制反应液温度，在搅拌条件下滴加双氧水进行反应，双氧水与硫脲的比例H2O2/CS(NH2)2=2.0，待反应结束后静置结晶30分钟，抽滤、干燥得到产品，计算产品收率；此方法减少了二氧化硫脲的过度氧化，使得生成的产品快速析出，提高了反应的收率，同时反应步骤简单，适合进行工业化生产。
本发明所述的反应温度为-10℃。
本发明所述的分散剂为十六烷基三甲基溴化铵，加入量为硫脲质量的1‰-2‰。
对照例
在反应器中加入一份硫脲，加入适量蒸馏水，以刚好可以搅拌为标准，尽量减少蒸馏水的用量，加入碳酸氢铵控制pH值为4-5，加入催化剂，控制反应液温度在0-5℃之间，搅拌一定时间，待硫脲溶解后，开始滴加一定比例的双氧水，滴定结束后，重复以上操作，反应结束后应继续搅拌半个小时，然后静置结晶30分钟，抽滤、干燥得到产品，测定产品收率为81%。
具体实施方式
1、在反应器中加入蒸馏水，按比例加入催化剂，加入碳酸氢铵控制pH4-5，同时加入分散剂十六烷基三甲基溴化铵，加入量为硫脲质量的1.0‰，分批加入硫脲，控制反应液温度-10℃，在搅拌条件下滴加双氧水进行反应，双氧水与硫脲的比例H2O2/CS(NH2)2=2.0，待反应结束后静置结晶30分钟，抽滤、干燥得到产品，计算产品收率为94%。
2、在反应器中加入蒸馏水，按比例加入催化剂，加入碳酸氢铵控制pH4-5，同时加入分散剂十六烷基三甲基溴化铵，加入量为硫脲质量的1.5‰，分批加入硫脲，控制反应液温度-10℃，在搅拌条件下滴加双氧水进行反应，双氧水与硫脲的比例H2O2/CS(NH2)2=2.0，待反应结束后静置结晶30分钟，抽滤、干燥得到产品，计算产品收率94%。
3、在反应器中加入蒸馏水，按比例加入催化剂，加入碳酸氢铵控制pH4-5，同时加入分散剂十六烷基三甲基溴化铵，加入量为硫脲质量的2.0‰，分批加入硫脲，控制反应液温度-10℃，在搅拌条件下滴加双氧水进行反应，双氧水与硫脲的比例H2O2/CS(NH2)2=2.0，待反应结束后静置结晶30分钟，抽滤、干燥得到产品，计算产品收率96%。
Claims (3)
1.一种合成二氧化硫脲的方法，方法如下：在反应器中加入蒸馏水，按比例加入催化剂，加入碳酸氢铵控制pH4-5，同时加入分散剂，分批加入硫脲，在搅拌条件下滴加双氧水进行反应，待反应结束后静置结晶30分钟，抽滤、干燥得到产品，其特征在于：反应温度为-15℃—0℃。
2.按权利要求1所述的一种合成二氧化硫脲的方法，其特征在于：反应温度为-10℃。
3.按权利要求1所述的一种合成二氧化硫脲的方法，其特征在于：所加入的分散剂为十六烷基三甲基溴化铵，添加量为硫脲质量的1‰-2‰。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112250607A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-22 | 山东益丰生化环保股份有限公司 | 一种连续合成二氧化硫脲的方法 |
| CN112979520A (zh) * | 2021-01-30 | 2021-06-18 | 濮阳宏业环保技术研究院有限公司 | 一种二氧化硫脲生产工艺 |
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2015
- 2015-08-21 CN CN201510516779.7A patent/CN105153002A/zh active Pending
Non-Patent Citations (4)
| Title |
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