[发明专利]一种硫脲的绿色制备方法

说明书

本发明属于精细化工技术领域，涉及硫脲合成技术，特别涉及一种硫脲的绿色制备方法。本发明以单氰胺溶液为原料，在催化剂存在条件下通入硫化氢气体反应制得。反应温度50℃～80℃，单氰胺水溶液质量浓度为15％～90％，催化剂为固体超强酸，硫脲产品结晶分离温度为‑10℃～15℃。本发明提供的硫脲合成方法，硫脲收率可达到90％以上，纯度达到99％以上，且催化剂通过过滤可以重复使用。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，涉及硫脲合成技术，特别涉及一种硫脲的绿色制备方法。

背景技术

硫脲是一种重要化工原料，在医药上用作合成磺胺噻唑、甲基硫氧嘧啶、蛋氨酸等药物的原料；橡胶工业上用作硫化促进剂；采矿和冶金上用作浮选剂。硫脲在纺织行业中作为漂白剂、染色剂，是生产环氧树脂、染料、压塑粉的原料。在照相材料方面，可作为显影剂和调色剂。还可用作电镀工业。硫脲还用于重氮感光纸、合成树脂涂料、阴离子交换树脂、发芽促进剂、杀菌剂等许多方面。

关于硫脲的合成，多数文献报道是利用石灰氮水溶液在微负压下吸收硫化氢，生成硫氢化钙，然后再与石灰氮反应得到硫脲溶液。该合成方法反应时间长，副反应多，收率较低，有废渣产生。而其他合成方法收率也不超过70％，因此需要开发一条收率高的硫脲绿色合成工艺。

发明内容

本发明针对上述技术存在的不足，提供一种硫脲的绿色制备方法，该方法以单氰胺水溶液和硫化氢为原料，在催化剂作用下合成硫脲。整个过程对环境无污染，成本低，硫脲收率高达90％以上，适用于工业级规模化生成硫脲，整个过程无污染产生，成本低，产品收率高，品质好。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种硫脲的绿色制备方法，具体技术方案为：

在高压釜中，以单氰胺水溶液为原料，在催化剂作用下通入过量硫化氢气体，反应结束后过滤，得到的固体催化剂可重复利用，滤液经降温结晶分离获得硫脲产品。

所述的催化剂为SO₄^2-/M_xO_y型固体超强酸，具体为SO₄^2-/TiO₂或SO₄^2-/ZrO₂或SO₄^2-/Fe₂O₃等。

优选的通入硫化氢的物质的量为单氰胺的1.01～1.1倍。

所述的催化剂，其添加量为单氰胺质量的1％～10％，优选5％。

所述的单氰胺水溶液的质量浓度为15％～90％，优选50％。

所述的反应温度为：50℃～80℃，优选65℃。

所述的反应时间为1～3小时，优选2小时。

反应过程中，控制通入硫化氢气体的流量，保证反应釜压力控制在0.4MPa以内。

所述的降温结晶温度为：-10℃～15℃，优选5℃。

本发明与现有技术相比，其有益效果体现在：

以固体超强酸为催化剂，其酸中心将单氰胺先进行活化，然后再与硫化氢反应生成硫脲，反应收率更高，与碱催化不同，本发明方法硫脲收率高达90％以上，相比现有技术(65％)明显提高，采用冷冻结晶的方法分离产品硫脲，经过重结晶后产品纯度高达99％以上，固体催化剂通过过滤可以重复使用。本发明中的固体超强酸采用现有技术制备。

具体实施方式

下面结合具体实施例对发明作进一步说明，可以使本领域的技术人员进一步理解本发明，但不作为对发明内容的限制，凡基于本发明所述原理的技术均属于本发明的范围。