一種2,2’-二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及化學品制備技術領域,特別涉及一種2,2’ - 二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽的制備方法。
【背景技術】
[0002]2,2’ - 二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽為目前廣泛使用的塑解劑之一(世界橡膠工業(yè),2012 (2),1-5),其制備通常的方法是用2,2’ - 二苯甲酰氨基二苯二硫為起始原料還原斷開S-S鍵再與無機鋅鹽反應;或利用鄰氨基苯硫酚與苯甲酰氯反應生成鄰苯甲酰氨基苯硫酚,再生成2,2’ - 二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽。前面一種方法涉及的反應中原料2,2’ - 二苯甲酰氨基二苯二硫中S-S鍵要先經(jīng)氧化得到(武漢工業(yè)學院學報,2010,29 (2),32-34),生成鋅鹽又要求斷開,過程反復不具有經(jīng)濟性;后一種方法過程簡單但反應需要較嚴格的控制,另外鄰氨基苯硫酚與苯甲酰氯反應生成對應的苯甲酰胺時,通常在有機溶劑中或有機堿催化下進行,如類似的反應中武漢工業(yè)學院學報(2010,29 (2),32-34)報道采用氯仿作溶劑。
[0003]公開號為“CN102304074A”的中國發(fā)明專利公開了一種橡膠塑解劑二苯甲酰氨基二苯基二硫化合物的制備方法,其采用三乙胺作縛酸劑,三乙胺有毒且具有強烈的刺激性。
[0004]2,2’ - 二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽具有重要的應用價值,然而現(xiàn)有技術尚未公開低成本制備2,2’ - 二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽的綠色生產方法。
【發(fā)明內容】
[0005]為解決現(xiàn)有技術中生產2,2’ - 二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽工藝復雜、成本高且不環(huán)保的問題,本發(fā)明提供了一種成本低、工藝簡單且產率高的2,2’-二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽的綠色生產方法。
[0006]本發(fā)明的技術方案為:
一種2,2’ - 二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽的制備方法,包括以下步驟:
O開環(huán)反應:以苯并噻唑為起始原料,在110-120°C回流條件下,苯并噻唑在氫氧化鈉的水溶液中開環(huán)制得鄰巰基苯胺;
2)?;磻?降溫后采用無機酸調節(jié)步驟I)反應溶液的pH為8.8-9.2,在5-10°C條件下滴加苯甲酰氯,滴加完畢后,維持溫度5-10°C,攪拌反應0.5-3h,完成?;?;
3)成鹽反應:向步驟2)所得?;瓿梢褐型度霘溲趸c,攪拌升溫至70-80°C,反應2-4h ;
4)生成鋅鹽:將步驟3)所得反應液降溫至40-50°C,投入氧化鋅,生成白色沉淀,反應完畢后,分離純化得2,2’ - 二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽濕品;
5)烘干、粉碎、包裝即得成品。
[0007]優(yōu)選的,步驟I)中苯并噻唑與氫氧化鈉的摩爾比為1:2.0-2.2 ;步驟2)中苯甲酰氯的加入量滿足:苯并噻唑與苯甲酰氯的摩爾比為1:1.0-1.1 ;步驟3)中氫氧化鈉的加入量滿足:苯并噻唑與氫氧化鈉的摩爾比為1:1.0-1.1 ;步驟4)中氯化鋅的加入量滿足:苯并噻唑與氯化鋅的摩爾比為1:0.5-0.6。
[0008]進一步的,步驟I)中苯并噻唑與氫氧化鈉的摩爾比為1:2.05-2.1 ;步驟2)中苯甲酰氯的加入量滿足:苯并噻唑與苯甲酰氯的摩爾比為1:1.05-1.1 ;步驟3)中氫氧化鈉的加入量滿足:苯并噻唑與氫氧化鈉的摩爾比為1:1.05-1.1 ;步驟4)中氯化鋅的加入量滿足:苯并噻唑與氯化鋅的摩爾比為1:0.55-0.6。
[0009]進一步的,步驟I)中苯并噻唑與氫氧化鈉的摩爾比為1:2.1 ;步驟2)中苯甲酰氯的加入量滿足:苯并噻唑與苯甲酰氯的摩爾比為1:1.05 ;步驟3)中氫氧化鈉的加入量滿足:苯并噻唑與氫氧化鈉的摩爾比為1: 1.05 ;步驟4)中氯化鋅的加入量滿足:苯并噻唑與氯化鋅的摩爾比為1:0.55。
[0010]作為優(yōu)選方案,步驟I)中,氫氧化鈉水溶液中,水的重量為氫氧化鈉重量的2-3倍,回流反應時間為2-3h。
[0011]優(yōu)選的,步驟4)中所述分離純化具體為:離心分離、水洗純化;分離純化完畢后收集母液和洗液。
[0012]進一步的,步驟I)中氫氧化鈉水溶液所用的水可用步驟4)中收集的母液和洗液替代。
[0013]當步驟I)中的純水使用步驟4)中收集的母液和洗液替代時,母液和洗液的質量為純水質量的3-3.5倍,稱取質量3-3.5倍于純水的母液和洗液,蒸出母液和洗液總質量30%的水后,再開始回流反應。其中,蒸出來的蒸餾水可用于步驟4)中的洗滌液。
[0014]當步驟I)中的純水使用步驟4)中收集的母液和洗液替代時,開環(huán)反應結束后會有白色固體結晶析出甲酸鈉和氯化鈉(過飽和析出);因此,當步驟I)中的純水使用步驟4)中收集的母液和洗液替代時,開環(huán)反應與?;磻g增加熱慮工序(在80-90°C時趁熱過濾),將析出的氯化鈉和甲酸鈉濾出,少量水洗,濾液和洗液進入?;磻ば?。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明提供了一種2,2’-二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽的制備方法,反應以廉價的苯并噻唑為起始原料,經(jīng)水解開環(huán),產物酸化后直接在水相與苯甲酰氯反應,不使用其他有機溶齊U,通過控制反應的PH值,抑制副產物生成,同時通過過程優(yōu)化,減少中間環(huán)節(jié),循環(huán)母液使合成方法簡單易行,適合綠色工業(yè)化生產。
[0016]本發(fā)明的2,2’-二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽的制備方法,產品熔點168°C _172°C(純度高),收率在90%以上(以苯并噻唑計)。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明2,2’ - 二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽制備方法的一種流程圖;
圖2為本發(fā)明2,2’ - 二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽制備方法的另一種流程圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例1
反應流程如圖1所示,具體操作步驟為:
向1000L帶有蒸餾和回流裝置的反應釜中投入170kg水、84kg氫氧化鈉,攪拌溶清,然后投入135kg苯并噻唑。開始升溫,當升溫至110°C時開始出現(xiàn)回流,控溫110°C -120°C回流反應2小時,開環(huán)反應完成。
[0020]將開環(huán)液轉移至另一反應釜,降溫至5°C -10°C,開始滴加30%鹽酸,調pH=9,大約用去30%鹽酸12kg??刂茰囟?°C -10°C,滴加147kg苯甲酰氯(滴加速度為0.5-lL/min),隨著滴加的進行,會發(fā)現(xiàn)有黃色固體生成,滴加完畢后,有大量黃色固體,繼續(xù)攪拌反應I小時,完成酰化。
[0021 ] 將42kg氫氧化鈉投入上步?;瓿梢?,攪拌升溫至70°C -80°C,就會發(fā)現(xiàn)黃色固體逐漸溶解,反應2小時后黃色固體溶完。
[0022]將上步成鹽溶液降溫至40°C -50°C,投入75kg氯化鋅,會發(fā)現(xiàn)有大量白色固體生成。繼續(xù)降溫至25°C _30°C,放料,離心分離,濾餅用200kg純化水洗滌。收集濾液和洗液共約550kg待下批循環(huán)使用。收集濾餅為2,2’ - 二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽濕品,稱重約300kg。烘干后得到2,2’-二苯甲酰氨基二苯二硫鋅鹽240kg。檢測熔點172°C,收率大約92% (以苯并噻唑計)。
[0023]實施實例2:
反應流程如圖2所示,具體操作步驟為:
向1000L帶有蒸餾和回流裝置的反應釜中投入實施實例I中所收集的濾液和洗液共550kg,投入氫氧化鈉84kg,攪拌溶清,然后投入苯并噻唑135kg。升溫,開始蒸餾,約105°C開始出溜,當蒸出約180kg水時,反應液溫度升至118°C,停止蒸餾,開始進行回流反應,保持回流溫度110°C _120°C,回流反應2小時。
[0024]開環(huán)反應完畢后,會發(fā)現(xiàn),有白色固體結晶析出。降溫至80°C _90°C趁熱將開環(huán)反應液過濾,濾液轉移至另一反應釜,濾餅用