CN106478545A - N‑氧二乙撑基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺的制备方法 - Google Patents

N‑氧二乙撑基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了化学合成技术领域中的N‑氧二乙撑基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺的制备方法，化学反应方程式为：，其中M为2‑硫醇基苯并噻唑，NOBS为N‑氧二乙撑基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺；具体步骤为：制高浓次氯酸钠漂液、配置母液、配红油；向氧化罐内依次加母液、红油和吗啡啉液，在搅拌的情况下加入M料，升温反应；抽氧化液：氧化罐停搅拌静置，真空抽走氧化液2/3贮存作为下次反应的母液使用；碱洗放料：氧化罐开搅拌，微加热，加入20%氯化钠溶液，碱洗氧化料；将碱洗料放进滤洗槽，洗滤后在50℃的热风下干燥，包装后得到成品N‑氧二乙撑基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺。

Description

N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法
技术领域
本发明涉及化学合成技术领域，具体涉及一种N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法。
背景技术
促进剂NOBS，学名N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺，分子式、分子量C14H8N2S4，332.46，结构式为：
，淡黄色结晶，比重1.34~1.4，熔点80℃，易溶于二氯乙烷、丙酮、乙醚；溶于四氯化碳、醋酸乙酯、乙醇；微溶于汽油，不溶于水。用途为橡胶后效性硫化促进剂，特别适合含碱性炭黒的天然胶料和合成胶料。易分散，不起霜，变色轻微。硫化胶料物化性能及老化性能优良。
现有技术在生产N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺时，例如中国专利CN2013105181653，一种N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备工艺，所述工艺以吗啉、促进剂M、双氧水、去离子水为原料生产N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺，而使用母液、红油、吗啡啉液和M生产则未见报道。
发明内容
本发明意在提供一种使用母液、红油、吗啡啉液和M制备N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的新工艺。
本方案中的N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法，
化学反应方程式为：
，
其中M为2-硫醇基苯并噻唑，NOBS为N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺；
具体步骤为：
步骤一、备料：a、制高浓次氯酸钠漂液：向20%氯化钠溶液中加入氯化钠量1/4的碳酸钠，夜间通氯反应得到漂液，待漂液含NaOC1量在20%以上时，保冷备用；
b、配置母液：按2.6L/㎏的M量加水，加入氯化钠溶解成比重1.12~1.15的氯化钠溶液，再加入投料为M量25%的吗啡啉液；
c、配红油：在PVC水桶中，加入篦麻油，搅拌下加氯化钠溶液皂化，分出皂化液，再加入硫酸酸析，弃盐液，得到红油备用；
步骤二、氧化缩合反应：向氧化罐内依次加母液、红油和吗啡啉液，在搅拌的情况下加入M料，升温，当温度保持在78~80℃时，滴加漂液，待氧化料抱团、散开，悬浮黄液时，停滴漂液；当黄色粒子漂浮时，停止加热；
步骤三、检验：取黄色粒子，加入试管乙醚中溶解，呈清液，即为反应终点，不呈清液则继续滴加漂液并加热，直到抽检呈清液为止；
步骤四、抽氧化液：氧化罐停搅拌静置，真空抽走氧化液2/3贮存作为下次反应的母液使用；
步骤五、碱洗放料：氧化罐开搅拌，微加热，加入20%氯化钠溶液，碱洗氧化料；将碱洗料放进滤洗槽，洗滤后在50℃的热风下干燥，包装后得到成品N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
本发明的工作原理及有益效果：该工艺先分别对漂液、红油、新开车母液进行制备，严格控制各物质的质量比，依次将母液、红油、吗啡啉液，在搅拌的情况下加入M料，在升温到规定温度后在恒温的情况下滴加漂液，使反应迅速进行，漂液作为氧化剂使用，红油是作为悬浮液的引物使用的，起到分散剂的效果，并便于造粒，使反应后的氧化料抱团、散开，最后形成悬浮黄液，停滴漂液，等待黄色粒子漂浮，加热停止，反应进行到后期阶段，及时检验，确定是否到达反应终点，没有到达反应终点就继续滴加漂液，直到检验到达终点为止，确保反应完全，以此提高反应的收率；最后抽取大部分氧化液作为回车母液，小部分氧化液与氯化钠溶液一起，碱洗放料，干燥后即得成品。通过本发明的制备方法，制备的NOBS质量优，吗啡啉的配比大于实际生产的配比，致使回车利用的母液中含有过量的吗啡啉，反应一直进行下去，母液中的吗啡啉含量越来越大，是反应朝向迅速生产NOBS的方向进行，无需回收，不会增加回收难度，可以确保基本不产生废水，同时也减少了废水的排放。
进一步，所述步骤四中的母液在空气搅拌下，加10%盐酸至pH=7即可作为连续开车的母液使用。调节pH值，确保满足反应条件。
进一步，所述步骤一中使用的吗啡啉为二甘醇法生产的吗啡啉。以二甘醇和液氨为原料，工艺过程简单，转化率高，二甘醇来源充足，特别是合成氨厂开发吗啉更具有液氨和氢气优势，二甘醇转化率77%,吗啡啉收率36%,二甘醇胺收率28%，可以满足实际的生产需要。
进一步，所述投料量的比值为：以M计，母液量为3L/㎏.M，红油为M重量的1%，吗啡啉为M重量的1.25倍。此配比为最优配比，生产NOBS时，收率高于92%。
附图说明
图1为本发明N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法，所述投料量的比值为：以M计，母液量为3L/㎏.M，红油为M重量的1%，吗啡啉为M重量的1.25倍。
原料消耗（kg/t）
1）M 折纯品 700
2）吗啡啉 折纯品 450
3）液氯 99% 400
4）氯化钠 97% 250
5）碳酸钠 折纯品 60
6）红油 折纯品 70
主要设备和必要设施：
1、液氯钢瓶；
2、搪瓷反应釜内搅拌外夾套
3、搪瓷罐 外夾套
4、氧化罐不锈钢，内搅拌外夾套
5、5℃水系统（20万大卡冰机制冷）
6、貯槽、容器、滤槽钢、PVC
7、空气压缩机
8、真空泵
9、离心机不锈钢
10、回转真空干燥机不锈钢V1000升
11、台秤、料车、
12、电动葫芦
13、供水、供电、供蒸汽系统
14、分析室、化验室。
实施例：一种N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法，
化学反应方程式为：
，
其中M为2-硫醇基苯并噻唑，NOBS为N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺；
具体反应步骤如图1所示：
步骤一、备料：a、制高浓次氯酸钠漂液：向浓度为20%的氯化钠溶液中加入氯化钠量1/4的碳酸钠，在夜间通氯反应得到漂液，待漂液含NaOC1量在20%以上时，保冷备用；
b、配置母液：依照上述原料消耗的量反应，按2.6L/㎏的M量加水，加入氯化钠溶解成比重1.12~1.15的氯化钠溶液，再加入投料为700*25%的吗啡啉液；
c、配红油：在PVC水桶中，加入篦麻油，搅拌下加氯化钠溶液皂化，分出皂化液，再加入硫酸酸析，弃盐液，得到红油备用；
步骤二、氧化缩合反应：向氧化罐内依次加母液、红油和二甘醇法生产的吗啡啉液，在搅拌的情况下加入M料，升温，当温度保持在78~80℃时，滴加漂液，待氧化料抱团、散开，悬浮黄液时，停滴漂液；当黄色粒子漂浮时，停止加热；
步骤三、检验：取黄色粒子，加入试管乙醚中溶解，呈清液，即为反应终点，不呈清液则继续滴加漂液并加热，直到抽检呈清液为止；
步骤四、抽氧化液：氧化罐停搅拌静置，真空抽走氧化液2/3贮存作为下次反应的母液使用；
步骤五、碱洗放料：氧化罐开搅拌，微加热，加入20%氯化钠溶液，碱洗氧化料；将碱洗料放进滤洗槽，洗滤后在50℃的热风下干燥，包装后得到成品N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
二次开车：按照步骤一~步骤五循环，件步骤四抽取的母液在空气搅拌下，加10%盐酸至pH=7即可作为连续开车的母液使用。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法，其特征在于，化学反应方程式为：
，
其中M为2-硫醇基苯并噻唑，NOBS为N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺；
具体步骤为：
步骤一、备料：a、制高浓次氯酸钠漂液：向20%氯化钠溶液中加入氯化钠量1/4的碳酸钠，夜间通氯反应得到漂液，待漂液含NaOC1量在20%以上时，保冷备用；
b、配置母液：按2.6L/㎏的M量加水，加入氯化钠溶解成比重1.12~1.15的氯化钠溶液，再加入投料为M量25%的吗啡啉液；
c、配红油：在PVC水桶中，加入篦麻油，搅拌下加氯化钠溶液皂化，分出皂化液，再加入硫酸酸析，弃盐液，得到红油备用；
步骤二、氧化缩合反应：向氧化罐内依次加母液、红油和吗啡啉液，在搅拌的情况下加入M料，升温，当温度保持在78~80℃时，滴加漂液，待氧化料抱团、散开，悬浮黄液时，停滴漂液；当黄色粒子漂浮时，停止加热；
步骤三、检验：取黄色粒子，加入试管乙醚中溶解，呈清液，即为反应终点，不呈清液则继续滴加漂液并加热，直到抽检呈清液为止；
步骤四、抽氧化液：氧化罐停搅拌静置，真空抽走氧化液2/3贮存作为下次反应的母液使用；
步骤五、碱洗放料：氧化罐开搅拌，微加热，加入20%氯化钠溶液，碱洗氧化料；将碱洗料放进滤洗槽，洗滤后在50℃的热风下干燥，包装后得到成品N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
2.根据权利要求1所述的N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法，其特征在于：所述步骤四中的母液在空气搅拌下，加10%盐酸至pH=7即可作为连续开车的母液使用。
3.根据权利要求2所述的N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法，其特征在于：所述步骤一中使用的吗啡啉为二甘醇法生产的吗啡啉。
4.根据权利要求3所述的N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺的制备方法，其特征在于：所述投料量的比值为：以M计，母液量为3L/㎏.M，红油为M重量的1%，吗啡啉为M重量的1.25倍。
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