[发明专利]一种硫代卡巴肼的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种硫代卡巴肼的合成方法。

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，硫代卡巴肼的生产方法主要是以二硫化碳和水合肼为原料，经两步反应制得：二硫化碳与水合肼在催化剂作用下在较低温度下反应，首先生成二硫代肼基甲酸（HDTC），然后经加热分解，释放出硫化氢气体，液体经冷却后过滤，得到固体硫代卡巴肼（TCH）。该生产方法反应时间较长（一般需20小时左右），能耗高，收率低（一般低于80%），反应过程中有剧毒气体硫化氢释放出来，反应剧烈，较难控制，生产过程很不安全。另外，由于使用的催化剂巯基乙醇或氯乙醇不能回收利用，在生产过程中会产生大量的含硫有机废水，不仅废水的处理成本较高，而且会对环境造成污染。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述缺点，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和水合肼为原料，在一定温度下反应合成硫代卡巴肼，反应过程中生成的氨（或回收的氨水）可用于合成原料水合肼。本发明方法的具体工艺步骤是：将硫脲和水合肼放入反应釜中，其摩尔比为硫脲∶水合肼＝1∶1.5-2，硫脲溶液的浓度为25%～50%，开启搅拌，加热至90℃～110℃进行反应，将反应生成的氨气引入氨吸收塔回收氨气，反应8～12小时后取样分析，当反应液中水合肼的含量降到1%时为终点，停止加热，待反应液冷却至常温后，将硫代卡巴肼滤出，经洗涤、干燥后得到硫代卡巴肼成品。其反应方程式如下：

本发明采用硫脲与水合肼反应合成硫代卡巴肼，反应条件温和，反应收率高（以水合肼计在90%以上），能耗低，反应过程中产生的氨气可用于生产水合肼，另外，将反应液中的硫代卡巴肼滤出后剩下的母液（主要成分为硫脲和水合肼）经负压浓缩后可继续套用合成硫代卡巴肼，提高了原料的综合利用率，降低了生产成本；由于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，使生产过程更加安全环保。

具体实施方式

实施例1

将浓度为80%的水合肼125g、浓度为25%的硫脲溶液400ml置于带搅拌、温度计及回流冷凝装置的四口烧瓶中，接收器上部接一导管以便吸收氨气。开启搅拌，加热升温至90℃，反应8～12小时后取样分析，当反应液中水合肼的含量降到1%时停止加热，结束反应，待反应液冷却至常温后，将硫代卡巴肼离心滤出，经洗涤、干燥后得到熔点为169-171℃的硫代卡巴肼97.5g。

实施例2

将浓度为80%的水合肼125g、浓度为40%的硫脲溶液230ml置于带搅拌、温度计及回流冷凝装置的四口烧瓶中，接收器上部接一导管以便吸收氨气。开启搅拌，加热升温至100℃，反应8～12小时后取样分析，当反应液中水合肼的含量降到1%时停止加热，结束反应，待反应液冷却至常温后，将硫代卡巴肼离心滤出，经洗涤、干燥后得到熔点为169-171℃的硫代卡巴肼98.6g。

实施例3

将浓度为80%的水合肼125g、浓度为50%的硫脲溶液170ml置于带搅拌、温度计及回流冷凝装置的四口烧瓶中，接收器上部接一导管以便吸收氨气。开启搅拌，加热升温至110℃，反应8～12小时后取样分析，当反应液中水合肼的含量降到1%时停止加热，结束反应，待反应液冷却至常温后，将硫代卡巴肼离心滤出，经洗涤、干燥后得到熔点为169-171℃的硫代卡巴肼95.9g。