CN106986802A - 一种合成硫代卡巴肼的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种合成硫代卡巴肼的方法，该方法是以硫脲、丙酮连氮和水为原料，在一定温度下反应合成硫代卡巴肼，反应结束后采用减压蒸馏除去水及剩余的丙酮连氮，固体物质经洗涤、干燥后得到硫代卡巴肼。本发明方法工艺简单，反应收率高，反应时间短，能耗低；在反应过程中副产回收的氨和丙酮可回用于合成丙酮连氮，生产成本低；本方法不使用催化剂，不产生硫化氢剧毒气体，减少了污染物和废弃物的产生及排放，是一种绿色环保型生产工艺。

Description

一种合成硫代卡巴肼的方法
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种合成硫代卡巴肼的方法。
背景技术
硫代卡巴肼又称硫卡巴脲、1,3-二氨基硫脲，缩写为TCH，外观为浅灰色粉末，微溶于冷水，是一种重要的有机合成中间体，主要用于生产杂环类医药、农药、染料等领域，是高效广谱除草剂嗪草酮的重要生产原料。
目前，硫代卡巴肼的合成方法主要是以二硫化碳和水合肼为原料，经两步反应制得：第一步，二硫化碳与水合肼在催化剂巯基乙醇或氯乙醇作用下在较低温度下反应，生成二硫代肼基甲酸（HDTC）；第二步，将二硫代肼基甲酸（HDTC）加热分解，释放出硫化氢（H2S）气体，反应液经冷却后过滤，将固体物质洗涤、干燥后得到硫代卡巴肼（TCH）。该合成方法存在的问题和缺点如下：（1）工序复杂，反应时间较长（一般需20小时左右），能耗高，收率低（一般低于80%）；（2）反应过程中会产生大量的硫化氢（H2S）剧毒气体，反应剧烈，较难控制，生产过程很不安全；（3）由于使用的催化剂巯基乙醇或氯乙醇无法回收利用，在生产过程中会产生大量的含硫有机废水，该废水的处理难度大、费用高，易对环境造成污染。
发明内容
为了克服现有技术所存在的上述问题和缺点，本发明提供了一种工艺简单、收率高、节能环保、经济安全的硫代卡巴肼合成新方法。
本发明采用的技术方案是：以硫脲、丙酮连氮和水为原料，在一定温度下反应合成硫代卡巴肼，反应过程中产生的丙酮和氨采用精馏装置及氨气吸收装置回收后可用于合成丙酮连氮，反应结束后采用减压蒸馏除去水及剩余的丙酮连氮，固体物质经洗涤、干燥后得到硫代卡巴肼。
本发明方法具体的工艺步骤如下：将硫脲、丙酮连氮和水放入反应釜中，开启搅拌，加热升温至100℃～120℃进行反应，将反应产生的气体引入精馏塔中，在塔顶温度54℃～58℃下采出丙酮并回收氨气，与水蒸汽一起共沸的丙酮连氮在精馏塔中经冷凝后流回反应釜中继续参与反应，反应8～10小时后取样分析，当反应液中硫脲的含量降到1g/L时结束反应，将反应釜中的水和剩余的丙酮连氮用负压全部蒸出，反应釜内的固体物质用水洗涤、干燥后得到硫代卡巴肼成品。
上述步骤中，硫脲和丙酮连氮的摩尔比为1∶2.5～3.5，硫脲与水的质量比为1∶1.5～2.5。其反应方程式如下：
与现有技术相比，本发明的有益效果及优点如下：
本发明以成本低廉、易于合成的丙酮连氮为原料合成硫代卡巴肼，工艺简单，反应收率高（以丙酮连氮计收率在90%以上），反应时间短，能耗低；在反应过程中副产回收的氨和丙酮可回用于合成丙酮连氮，生产成本低；本发明方法不使用催化剂，不产生硫化氢剧毒气体，减少了污染物和废弃物的产生及排放，是一种绿色环保型生产工艺。
具体实施方式
实施例1
将硫脲152.2g、丙酮连氮560g和水228ml置于带搅拌、温度计及精馏装置的四口烧瓶中，精馏柱的接收器上部接一导管以便吸收氨气；开启搅拌，将溶液加热升温至100℃～120℃，当反应产生的气体进入精馏柱后，在柱顶温度54℃～58℃下采出丙酮并回收氨气，精馏柱内的水蒸汽及丙酮连氮经冷凝后流回烧瓶中继续参与反应；反应8～10小时后取样分析，当反应液中硫脲的含量降到1g/L时结束反应，将烧瓶中的水和剩余的丙酮连氮用负压全部蒸出，烧瓶内的固体物质用水洗涤、干燥后得到硫代卡巴肼201.3g。
实施例2
将硫脲152.2g、丙酮连氮672g和水305ml置于带搅拌、温度计及精馏装置的四口烧瓶中，精馏柱的接收器上部接一导管以便吸收氨气；开启搅拌，将溶液加热升温至100℃～120℃，当反应产生的气体进入精馏柱后，在柱顶温度54℃～58℃下采出丙酮并回收氨气，精馏柱内的水蒸汽及丙酮连氮经冷凝后流回烧瓶中继续参与反应；反应8～10小时后取样分析，当反应液中硫脲的含量降到1g/L时结束反应，将烧瓶中的水和剩余的丙酮连氮用负压全部蒸出，烧瓶内的固体物质用水洗涤、干燥后得到硫代卡巴肼202.5g。
实施例3
将硫脲152.2g、丙酮连氮784g和水380ml置于带搅拌、温度计及精馏装置的四口烧瓶中，精馏柱的接收器上部接一导管以便吸收氨气；开启搅拌，将溶液加热升温至100℃～120℃，当反应产生的气体进入精馏柱后，在柱顶温度54℃～58℃下采出丙酮并回收氨气，精馏柱内的水蒸汽及丙酮连氮经冷凝后流回烧瓶中继续参与反应；反应8～10小时后取样分析，当反应液中硫脲的含量降到1g/L时结束反应，将烧瓶中的水和剩余的丙酮连氮用负压全部蒸出，烧瓶内的固体物质用水洗涤、干燥后得到硫代卡巴肼203.8g。

Claims (1)

1.一种合成硫代卡巴肼的方法，其特征在于包括如下步骤：将硫脲、丙酮连氮和水放入反应釜中，开启搅拌，加热升温至100℃～120℃进行反应，将反应产生的气体引入精馏塔中，在塔顶温度54℃～58℃下采出丙酮并回收氨气，水蒸汽和丙酮连氮在精馏塔中经冷凝后流回反应釜中继续参与反应，反应8～10小时后取样分析，当反应液中硫脲的含量降到1g/L时结束反应，将反应釜中的水和剩余的丙酮连氮用负压全部蒸出，反应釜内的固体物质用水洗涤、干燥后得到硫代卡巴肼成品；上述步骤中，硫脲和丙酮连氮的摩尔比为1∶2.5～3.5，硫脲与水的质量比为1∶1.5～2.5。
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