CN110590702B - 一种制备2-巯基苯并噻唑的新方法 - Google Patents
一种制备2-巯基苯并噻唑的新方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种制备2‑巯基苯并噻唑的新方法,涉及化工产品生产技术领域,通过两步反应实现,第一步反应,以苯胺、甲醛为原料,制备Schiff碱N‑亚甲基苯胺,第二步反应,N‑亚甲基苯胺再与硫磺在熔融态反应得到2‑巯基苯并噻唑。本发明的有益效果在于:本发明为2‑巯基苯并噻唑的制备提供一种新的方法,采用常压反应,避免高温高压带来的安全隐患和副反应的增多,从而减少建设投资和能量消耗,实现清洁生产。
Description
技术领域
本发明涉及化工产品生产技术领域,具体是涉及一种制备2-巯基苯并噻唑的新方法。
背景技术
2-巯基苯并噻唑,称为促进剂M,是一种有微臭和苦味淡黄色粉末,溶于丙醇、乙醇、氯仿、氨水、氢氧化钠和碳酸钠等碱性溶液,微溶于苯,不溶于水和汽油。是橡胶工业中广泛使用的一种通用型促进剂,是目前国内外橡胶硫化促进剂产销量最大的品种之一,同时也是生产次磺酰胺类促进剂的主要原料。具有硫化促进作用快,硫化平坦性低以及混炼时无早期硫化等特点,作为一种橡胶通用型硫化促进剂,广泛应用于橡胶加工工业。促进剂M作为润滑剂以及吸附剂,在电化学方面也有其特殊的用途。
1925年,美国固特异公司首先开发促进剂M的苯胺法工艺,我国自1952年也开发成功。目前国内外促进剂M生产大多采用苯胺法,即用泵按工艺配比将苯胺、CS2、液体硫磺打入高压反应釜内,高压反应器通过导热油(电加热导热油炉)控制反应温度。高压反应釜控制反应温度260±5℃、反应压力11±0.2Mpa,反应时间3-4h,反应率92%,M总收率在80-85%之间。
张泽江等采用苯胺、二硫化碳先合成化合物(I), 再用浓硫酸和溴化物合环常压生成2-巯基苯并噻唑(Ⅱ)。会产生溴蒸气的污染,且溴化物价格高,使用浓硫酸危险,对环境和身体健康存在隐患。
专利CN200410017655.6裴文,孙莉发明一种巯基取代氮杂环化合物的制备方法,2-氯苯并噻唑和粉碎的工业品硫氢化钾置于三口烧瓶中,加入溶剂二甲基亚砜,加热搅拌,在100℃反应10个小时得到2-巯基苯并噻唑。收率16%。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点,本发明提出了一种以苯胺,甲醛和硫磺为原料常压合成促进剂M的方法,避免高温高压带来的安全隐患和副反应的增多,从而减少投资和能量消耗,实现清洁生产,以利于实现促进剂M的绿色合成。
本发明提供一种制备2-巯基苯并噻唑的新方法,第一步反应,以苯胺、甲醛为原料,制备Schiff碱N-亚甲基苯胺,第二步反应,N-亚甲基苯胺再与硫磺在熔融态反应得到2-巯基苯并噻唑。
所述的第一步反应具体为:在搅拌下向甲醛与甲苯的混合液中滴加苯胺的甲苯溶液,滴加完毕后继续搅拌0.5h,然后加热至回流,回流分水反应2.5-4h,负压蒸除甲苯,冷却至室温,过滤得到N-亚甲基苯胺。
所述的甲醛溶液浓度为30%-40%,苯胺与甲醛的物质的量比为1:1-1.2;苯胺质量与溶剂甲苯质量比为1:0.8-2;所述的滴加苯胺的甲苯溶液时反应液的温度保持在30-70℃;
所述的第二步反应具体为,2-巯基苯并噻唑的制备,将第一步反应得到的N-亚甲基苯胺加到反应容器中,加入3-4倍物质的量的硫磺,加热至熔融状态,在150-210℃下搅拌反应4-5h,冷却,用甲苯萃取提纯,得到2-巯基苯并噻唑,其反应式如下:
本发明的有益效果在于:与高压合成方法相比,高压合成过程中温度升至260℃后自动升压,产生的焦油较多,产品收率和质量波动较大,而改用本方法采用常压法合成,安全可控,节能效果较好。为2-巯基苯并噻唑的制备提供一种新的方法,采用常压反应,避免高温高压带来的安全隐患和副反应的增多,从而减少生产投资和能量消耗,实现清洁生产。
具体实施方式
实施例1,将浓度为30%的甲醛溶液100ml和甲苯加入到三口瓶中,在30-70℃之间滴加苯胺(93g)的甲苯溶液,甲苯总用量为93g,滴加完毕后继续搅拌0.5h,然后加热至回流,回流分水反应2.5h,负压蒸除甲苯,冷却至室温,过滤得到白色固体N-亚甲基苯胺98.7g,收率93.9%,含量99.8%。
将第一步得到的98.7gN-亚甲基苯胺和91g硫磺加到三口瓶中,加热至熔融状态,150℃搅拌反应5h,冷却,甲苯萃取提纯,得到2-巯基苯并噻唑65.9g,产率42%,纯度99.6%。
实施例2,将浓度为35%的甲醛溶液100ml和甲苯加入到三口瓶中,在30-70℃搅拌下滴加苯胺(93g)的甲苯溶液,甲苯总用量为140g,滴加完毕后继续搅拌0.5h,然后加热至回流,回流分水反应3h,负压蒸除甲苯,冷却至室温,过滤得到白色固体N-亚甲基苯胺103.8g,收率98.9%,含量99.6%。
将第一步得到的N-亚甲基苯胺加到三口瓶中,加入110.8硫磺,加热至熔融状态,在180℃搅拌反应5h,冷却,用甲苯萃取提纯,得到2-巯基苯并噻唑74.3g,产率45%,纯度99.4%;
实施例3,将浓度为40%的甲醛溶液100ml和甲苯加入到三口瓶中,在30-70℃搅拌下滴加苯胺(93g)的甲苯溶液,甲苯总用量为186g,滴加完毕后继续搅拌0.5h,然后加热至回流,回流分水反应4h,负压蒸除甲苯,冷却至室温,过滤得到白色固体N-亚甲基苯胺103.1g,收率98.2%,含量99.7%。
将第一步得到的N-亚甲基苯胺加到三口瓶中,加入126g硫磺,加热至熔融状态,在210℃搅拌反应4h,冷却,用甲苯萃取提纯,得到2-巯基苯并噻唑70.5g,产率43%,纯度99.1%。
Claims (4)
1.一种制备2-巯基苯并噻唑的新方法,其特征在于:第一步反应,以苯胺、甲醛为原料,制备Schiff碱N-亚甲基苯胺,第二步反应,N-亚甲基苯胺再与硫磺在熔融态反应得到2-巯基苯并噻唑。
2.根据权利要求1所述的一种制备2-巯基苯并噻唑的新方法,其特征在于:所述的第一步反应具体为:在搅拌下向甲醛与甲苯的混合液中滴加苯胺的甲苯溶液,滴加完毕后继续搅拌0.5h,然后加热至回流,回流分水反应2.5-4h,负压蒸除甲苯,冷却至室温,过滤得到N-亚甲基苯胺。
3.根据权利要求2所述的一种制备2-巯基苯并噻唑的新方法,其特征在于:所述的甲醛溶液浓度为30%-40%,苯胺与甲醛的物质的量比为1:1-1.2;苯胺质量与溶剂甲苯质量比为1:0.8-2;所述的滴加苯胺的甲苯溶液时反应液的温度保持在30-70℃。
4.根据权利要求1所述的一种制备2-巯基苯并噻唑的新方法,其特征在于:所述的第二步反应具体为:将第一步反应得到的N-亚甲基苯胺加到反应容器中,加入3-4倍物质的量的硫磺,加热至熔融状态,在150-210℃搅拌反应4-5h,冷却,用甲苯萃取提纯,得到2-巯基苯并噻唑。
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