[发明专利]一种硫脲的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于硫脲合成技术领域，涉及一种硫脲的制备方法，尤其涉及一种绿色环保的硫脲的制备方法。

背景技术

硫脲，又名硫代尿素，化学式为CH₄N₂S，是一种重要化工原料和有机化工中间体。

硫脲可用于生产磺胺咪唑、甲基硫氧嘧啶、蛋氨酸等药物，是驱蛔灵和避孕药的原料，合成抗甲状腺机能抗进药物、抗结核病药物、静脉注射麻醉药物等；硫脲也可以作为高纯分析试剂用于饿、铋、铑、硒、铅、碲、亚硝基盐等的测定，也用作色谱分析试剂，测定铋的络合指示剂、掩蔽剂等；硫脲作为锑(V)的还原剂用于硫酸高铈滴定法测定矿石中的锑可获得满意效果。硫脲还可以和银离子生产稳定的络合物，因而常用于作为银的浸取液，最后还可以提取回收银。把硫脲基团引入到树脂中可得到硫脲基螯合树脂，对金属离子油选择螯合功能，可用于贵金属的提取分离。硫脲与氯乙酸钠反应生产白色异硫脲代乙酸，再经与Ba(OH)₂反应后用硫酸酸化得到巯基乙酸，可用于冷烫精和环氧树脂双酚A的催化剂，硫脲还可用于使硫酸纸显示蓝色、暗褐色调的还原剂和染色助剂。

在农业上，硫脲还可用作杀菌剂、除锈剂、薯类发芽促进剂、家畜育肥剂以及抑制硝化肥料等。添加微量硫脲即可抑制土壤硝化，增加土壤的吸附性。用于氮肥，可提高植物吸肥率达30％～50％。

近些年来，随着工农业及医药业的日益发展，硫脲及其衍生物的需求量不断增大，而硫脲生产的老工艺存在能耗大、固体废渣污染严重等问题，已成为限制硫脲应用和发展的主要瓶颈。硫脲传统合成工艺为石灰氮法，由于其原料石灰氮的生产行业是个高耗能、高污染、高排放的传统产业，同时，石灰氮的原料电石生产行业也由于其高耗能、高污染、产能过剩等原因，国家颁布了一系列政策对电石行业进行清理整顿，严格控制行业准入条件。国家对该行业的控制，造成石灰氮的价格日益升高。以石灰氮为原料生产硫脲的成本也不断提高。而且随着新型工业化的推进和国家资源综合利用、环境保护政策法规的完善，电石深加工产品的粗放式生产将难以为继，同时石灰氮法每生产1吨硫脲，伴随产生2～3吨左右的固体废渣，废渣处理难度大，环境污染严重，所带来的废渣回收和环保问题，也是硫脲生产企业关注的难题之一。

因此，如何得到一种硫脲生产的新工艺，能够具有较低的能耗和废物排放，为硫脲生产工艺寻求新的出路，已经成为领域内具有前瞻性的生产企业和一线研究人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种绿色环保的硫脲的制备方法，本发明提供的制备方法工艺简单、无三废排放，原料廉价易得；而且反应条件温和、催化剂可重复再生，是一种经济环保，适合规模化工业生产的制备方法。

本发明提供了一种硫脲的制备方法，包括以下步骤：

A)将羟基二氨基碳正离子、含有巯基的化合物、碱和水进行反应后，得到反应产物；

B)将上述步骤得到的反应产物经过脱水步骤和后处理步骤后，得到硫脲。

优选的，所述羟基二氨基碳正离子具有式I所示的结构，

所述反应产物具有式II所示的结构，

优选的，所述含有巯基的化合物包括硫醇、巯基乙醇、硫酚和硫化氢中的一种或多种；

所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氨水中的一种或多种。

优选的，所述硫醇包括甲硫醇和/或乙二硫醇；

所述羟基二氨基碳正离子与含有巯基的化合物的摩尔比为1：(1.1～1.5)；

所述碱与所述羟基二氨基碳正离子的质量比为(0.1～2)：1。

优选的，所述反应的温度为30～60℃；所述反应的时间为1～3小时；

所述后处理步骤包括分液和重结晶分离。

优选的，所述羟基二氨基碳正离子由以下步骤制备得到：

1)在保护性气体的条件下，在固体酸性催化剂和/或酸性离子交换树脂的作用下，液体尿素进行亲核加成反应，得到羟基二氨基碳正离子。

优选的，所述亲核加成反应的压力为0.1～20MPa；

所述亲核加成反应的温度为80～140℃。

优选的，所述固体酸性催化剂包括粘土催化剂、高岭土催化剂、金属氧化物催化剂、沸石催化剂和分子筛催化剂中的一种或多种。

优选的，所述步骤B)具体为：将上述步骤得到的反应产物与碱混合后，进行脱水反应，再经过后处理步骤后，得到硫脲；

所述脱水反应的温度为100～110℃；所述脱水反应的时间为3～5小时；