介紹
十八硫醇是一種重要的精細(xì)化學(xué)品,用途十分廣泛,是有機(jī)硫化物合成的重要原料;十八硫醇與環(huán)氧化合物或氮雜環(huán)類化合物加成制備α-羥基硫化物,與酰氯、酸酐等?;铣砷L(zhǎng)直鏈硫代酯,也可以與醇或鹵代烴發(fā)生取代反應(yīng)制備硫醚。此外十八硫醇亦能夠在金屬表面形成自組裝膜,這種自組裝膜具有易制備、穩(wěn)定性好和能預(yù)先進(jìn)行表面設(shè)計(jì)等特點(diǎn),對(duì)金屬有很好的保護(hù)作用,可以作為金屬表面強(qiáng)化劑及金屬緩蝕劑,在微電子、電化學(xué)、電分析化學(xué)等領(lǐng)域備受關(guān)注,市場(chǎng)前景闊。國(guó)內(nèi)多依賴進(jìn)口,價(jià)格昂貴[1]。
圖一 十八硫醇
合成
目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)其應(yīng)用方面的研究很多,但對(duì)其合成方面的研究甚少,低碳硫醇的合成方法有硫脲法和硫氫化鈉法,但收率不高,副產(chǎn)物多,很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,而且正十八硫醇為長(zhǎng)碳直鏈伯硫醇,其合成工藝遠(yuǎn)比低碳鏈硫醇復(fù)雜。十八硫醇的合成路線主要有通過(guò)硬脂醇合成和通過(guò)1-溴十八烷合成。硬脂醇的硫化氫催化取代法可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
Mingben等人[3]提出一種十八硫醇的合成方法。具體步驟為:將210克的1-氯十八烷,200克的氯苯,180克32%重量比的亞硫酸氫鈉溶液和6克四丁基溴化銨加入一個(gè)帶有攪拌器、溫度計(jì)和冷凝器的1000毫升四頸瓶中。在65到70攝氏度的溫度下,反應(yīng)混合物反應(yīng)16小時(shí)。將混合物分離為水層和有機(jī)層。有機(jī)層即十八硫醇(405克)。
圖二 十八硫醇的合成
蒸餾提純
十八硫醇蒸餾工藝流程系統(tǒng)主要由蒸餾釜1、冷凝器2、成品罐3、緩沖罐4、5及真空機(jī)組6組成。蒸餾釜1上端設(shè)有進(jìn)料口8和出口9,出口9與冷凝器2的進(jìn)口端連接,冷凝器3出口端與成品罐3上端一個(gè)接口連接。成品罐3上端的另一個(gè)接口通過(guò)連接管與緩沖罐4上端的一個(gè)接口連接。緩沖罐4上端的另一個(gè)接口通過(guò)連接管與設(shè)在緩沖罐5上端的一個(gè)接口連接,緩沖罐5上端的另一個(gè)接口通過(guò)連接管與真空機(jī)組6連接。蒸餾釜1、成品罐3、緩沖罐4、5的下端均設(shè)有下出口,下出口均接有控制閥。把含量在96%-97%的液態(tài)粗品十八硫醇放入蒸餾釜1中。啟動(dòng)蒸餾釜1、冷凝器2、成品罐3、緩沖罐4、5及真空機(jī)組6,使該系統(tǒng)真空度>0.09Mpa、冷凝器2循環(huán)水溫為35-40℃。使蒸餾釜1繼續(xù)緩慢升溫。當(dāng)蒸餾釜1內(nèi)溫度達(dá)到120℃時(shí),前餾分回流結(jié)束。開(kāi)啟真空機(jī)組6,使真空度大于0.097Mpa,同時(shí)使蒸餾釜1內(nèi)溫度達(dá)200℃、冷凝器2循環(huán)水溫繼續(xù)維持35-40℃,此時(shí)蒸餾釜1的液態(tài)十八硫醇?xì)饣癁闅鈶B(tài)。而混雜在液態(tài)十八硫醇中的其他雜質(zhì)絕大部分由于氣化點(diǎn)高仍然保持液態(tài)。從而達(dá)到分離提純的目的。蒸餾得到的高純度氣態(tài)十八硫醇進(jìn)入冷凝器2,在冷凝器2循環(huán)水溫為35-40℃的條件下,變?yōu)橐簯B(tài)進(jìn)入成品罐3。經(jīng)檢測(cè),用本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品中十八硫醇含量≥98.5%。
圖三 十八硫醇的蒸餾
參考文獻(xiàn)
[1]張靜,王晉蕊,韓本高. 一種從十八硫醇的生產(chǎn)中回收母液的方法[P]. 河南:CN106977373A,2017-07-25.
[2]兀吉康. 十八硫醇蒸餾工藝[P]. 河南?。篊N101148432B,2011-04-20.
[3]Mingben,Dai. Synthetic method for the preparation of 1,2-Benzisothiazolin-3-one[P]. :EP2949650,2017-10-11.