本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種硫代卡巴肼的合成方法。
背景技術(shù):
硫代卡巴肼又稱(chēng)硫卡巴脲、1,3-二氨基硫脲,縮寫(xiě)為T(mén)CH,外觀(guān)為淺灰色粉末,微溶于冷水,是一種重要的有機(jī)合成中間體,主要用于生產(chǎn)雜環(huán)類(lèi)醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等領(lǐng)域,是高效廣譜除草劑嗪草酮的重要生產(chǎn)原料。
目前,硫代卡巴肼的生產(chǎn)方法主要是以二硫化碳和水合肼為原料,經(jīng)兩步反應(yīng)制得:二硫化碳與水合肼在催化劑作用下在較低溫度下反應(yīng),首先生成二硫代肼基甲酸(HDTC),然后經(jīng)加熱分解,釋放出硫化氫氣體,液體經(jīng)冷卻后過(guò)濾,得到固體硫代卡巴肼(TCH)。該生產(chǎn)方法反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)(一般需20小時(shí)左右),能耗高,收率低(一般低于80%),反應(yīng)過(guò)程中有劇毒氣體硫化氫釋放出來(lái),反應(yīng)劇烈,較難控制,生產(chǎn)過(guò)程很不安全。另外,由于使用的催化劑巰基乙醇或氯乙醇不能回收利用,在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的含硫有機(jī)廢水,不僅廢水的處理成本較高,而且會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn),本發(fā)明提供了一種工藝簡(jiǎn)單、收率高、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)安全的硫代卡巴肼合成新方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是以硫脲和水合肼為原料,在一定溫度下反應(yīng)合成硫代卡巴肼,反應(yīng)過(guò)程中生成的氨(或回收的氨水)可用于合成原料水合肼。本發(fā)明方法的具體工藝步驟是:將硫脲和水合肼放入反應(yīng)釜中,其摩爾比為硫脲∶水合肼=1∶1.5-2,硫脲溶液的濃度為25%~50%,開(kāi)啟攪拌,加熱至90℃~110℃進(jìn)行反應(yīng),將反應(yīng)生成的氨氣引入氨吸收塔回收氨氣,反應(yīng)8~12小時(shí)后取樣分析,當(dāng)反應(yīng)液中水合肼的含量降到1%時(shí)為終點(diǎn),停止加熱,待反應(yīng)液冷卻至常溫后,將硫代卡巴肼濾出,經(jīng)洗滌、干燥后得到硫代卡巴肼成品。其反應(yīng)方程式如下:
本發(fā)明采用硫脲與水合肼反應(yīng)合成硫代卡巴肼,反應(yīng)條件溫和,反應(yīng)收率高(以水合肼計(jì)在90%以上),能耗低,反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氨氣可用于生產(chǎn)水合肼,另外,將反應(yīng)液中的硫代卡巴肼濾出后剩下的母液(主要成分為硫脲和水合肼)經(jīng)負(fù)壓濃縮后可繼續(xù)套用合成硫代卡巴肼,提高了原料的綜合利用率,降低了生產(chǎn)成本;由于本方法不使用催化劑,不產(chǎn)生硫化氫劇毒氣體,減少了污染物和廢棄物的產(chǎn)生,使生產(chǎn)過(guò)程更加安全環(huán)保。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
將濃度為80%的水合肼125g、濃度為25%的硫脲溶液400ml置于帶攪拌、溫度計(jì)及回流冷凝裝置的四口燒瓶中,接收器上部接一導(dǎo)管以便吸收氨氣。開(kāi)啟攪拌,加熱升溫至90℃,反應(yīng)8~12小時(shí)后取樣分析,當(dāng)反應(yīng)液中水合肼的含量降到1%時(shí)停止加熱,結(jié)束反應(yīng),待反應(yīng)液冷卻至常溫后,將硫代卡巴肼離心濾出,經(jīng)洗滌、干燥后得到熔點(diǎn)為169-171℃的硫代卡巴肼97.5g。
實(shí)施例2
將濃度為80%的水合肼125g、濃度為40%的硫脲溶液230ml置于帶攪拌、溫度計(jì)及回流冷凝裝置的四口燒瓶中,接收器上部接一導(dǎo)管以便吸收氨氣。開(kāi)啟攪拌,加熱升溫至100℃,反應(yīng)8~12小時(shí)后取樣分析,當(dāng)反應(yīng)液中水合肼的含量降到1%時(shí)停止加熱,結(jié)束反應(yīng),待反應(yīng)液冷卻至常溫后,將硫代卡巴肼離心濾出,經(jīng)洗滌、干燥后得到熔點(diǎn)為169-171℃的硫代卡巴肼98.6g。
實(shí)施例3
將濃度為80%的水合肼125g、濃度為50%的硫脲溶液170ml置于帶攪拌、溫度計(jì)及回流冷凝裝置的四口燒瓶中,接收器上部接一導(dǎo)管以便吸收氨氣。開(kāi)啟攪拌,加熱升溫至110℃,反應(yīng)8~12小時(shí)后取樣分析,當(dāng)反應(yīng)液中水合肼的含量降到1%時(shí)停止加熱,結(jié)束反應(yīng),待反應(yīng)液冷卻至常溫后,將硫代卡巴肼離心濾出,經(jīng)洗滌、干燥后得到熔點(diǎn)為169-171℃的硫代卡巴肼95.9g。