[发明专利]一种烃基亚磺酸锌系列化合物的制备方法

说明书

本发明涉及一种烃基亚磺酸锌系列化合物的制备方法，将烃基磺酰氯加入亚硫酸钠、氧化锌和水的混合体系中，一锅法得到烃基亚磺酸锌系列产物，含盐母液为二烷基二硫代氨基甲酸锌提供锌源。该方法在常规设备上即可进行，不使用有机溶剂，操作简便、安全性高；有效控制了烃基磺酰氯水解，产品收率显著提高；副产物得到资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种烃基亚磺酸锌系化合物的合成方法，主要用于农药中间体，及塑料、橡胶、润滑油助剂。

背景技术

目前，在烃基亚磺酸锌的生产技术中，主要有以下两种路线：

一种路线是用烃基磺酰氯、亚硫酸钠、氢氧化钠在水中反应生成烃基亚磺酸钠，再与氯化锌反应生产烃基亚磺酸锌。该方法反应迅速，是苯亚磺酸锌最常用的生产路线之一。不足在于：①苯磺酰氯在碱性条件下易水解，产物收率仅为85％且品质较差；产生的大量水解及无机盐副产物分离处理十分困难，更难以资源化利用。②该路线属于多步反应，使用设备多，操作步骤繁杂。

文献报道了另一种路线：用锌粉还原4-甲基苯磺酰氯得到4-甲基苯亚磺酸锌。此路线较为简洁，没有引入额外的无机盐。不足之处①锌粉的还原活性较低，需要过量50％以上，造成原材料成本偏高。②过量的锌粉与产品难以分离，影响产品品质。③该路线还使用了溶剂介质，显然，当锌粉与有机溶剂共存时有较大的安全风险。

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种创新性的技术方案。即使用烃基磺酰氯、亚硫酸钠、氧化锌在水中一锅法得到烃基亚磺酸锌产物。该反应在弱碱性至酸性体系中进行，有效控制了烃基磺酰氯的水解，产品收率可达到99％以上。含盐母液进一步资源化利用，为二甲基二硫代氨基甲酸锌提供锌源。产品在特定领域譬如橡塑发泡制品行业应用时，烃基磺酸锌可以与二甲基二硫代氨基甲酸锌配合使用，分别用作发泡活性剂和硫化促进剂，本发明的联合生产烃基亚磺酸锌和二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法副产物可以循环利用，含盐母液进一步资源化利用，极大降低成本。

发明内容

本发明提供了一种烃基亚磺酸锌系列化合物的制备方法，将烃基磺酰氯加入亚硫酸钠、氧化锌和水的混合体系中，一锅法得到烃基亚磺酸锌系列产物，含盐母液为二甲基二硫代氨基甲酸锌提供锌源。

本发明中所述烃基磺酰氯是指烷基磺酰氯、苯磺酰氯和烷基苯磺酰氯。

本发明中所述烃基磺酰氯、亚硫酸钠、氧化锌的摩尔比为1.0:1.0～1.5:0.98～1.2。

本发明中所述烃基磺酰氯加入方式为：在20～80℃缓慢加入，加完升温至回流，保持3～10h。

本发明中所述母液的处理方式为，用于两步法合成二甲基二硫代氨基甲酸锌的锌源。

本发明得到烃基亚磺酸锌系列产物用于农药中间体，及塑料、橡胶、润滑油助剂。

本发明还要求保护一种循环生产烃基亚磺酸锌和二甲基二硫代氨基甲酸锌的方法，包括如下步骤：

(1)将烃基磺酰氯加入亚硫酸钠、氧化锌和水的混合体系中，一锅法得到烃基亚磺酸锌系列产物；

(2)收集含盐母液，为生产二甲基二硫代氨基甲酸锌提供锌源；

(3)将步骤(2)收集到的母液、二甲胺水溶液、氢氧化钠溶液混合，滴加二硫化碳，反应制得白色粉末状产物，即二甲基二硫代氨基甲酸锌。

其中，烃基亚磺酸锌系列产物收率超过99％，二甲基二硫代氨基甲酸锌收率以二甲胺计超过98.5％。

本发明的有益效果在于：

(1)工艺简洁；使用烃基磺酰氯、亚硫酸钠、氧化锌在水中一锅法得到烃基亚磺酸锌产物。

(2)副产物可以循环利用，含盐母液进一步资源化利用，为二烷基二硫代氨基甲酸锌提供锌源。母液中化学需氧量得到显著下降。