[发明专利]一种3-巯基丙酸联产氨水的方法

说明书

本发明公开了一种3‑巯基丙酸联产氨水的方法，该方法包括步骤：在搅拌条件下，将丙烯腈滴加到30～35℃的硫氢化钠溶液中，滴加过程调节温度为30～40℃，滴加完毕后保持温度并反应3～9h，冷却至室温，得到反应液1；往所述反应液1中加入质量浓度为30～40％的氢氧化钠溶液，调节温度为70～80℃，在搅拌状态下反应1～2h，继续加热至沸腾，回流3～5h，得到反应液2，反应期间收集溢出的氨气；用酸调节所述反应液2的pH为1～2，对该反应液用混合液进行萃取，合并有机相1和水相1；将所述有机相1在经过蒸馏回收溶剂后，再减压蒸馏处理，收集108～114℃的馏分，得到无色的3～巯基丙酸。本发明通过3‑巯基丙酸和氨水的联产，提高了反应的原子利用率，绿色环保、成本低廉。

技术领域

本发明属于化合物合成技术领域，尤其涉及一种3-巯基丙酸联产氨水的方法。

背景技术

3-巯基丙酸(CAS号：107-96-0)是一种无色或浅黄色透明液体或结晶，有强烈的硫化物气味，其别名有β-巯基丙酸、硫代丙醇酸等。3-巯基丙酸可用作环氧树脂固化剂、涂料及油漆的改性剂、高分子合成链转移剂、塑料抗氧化剂和稳定剂。

目前，3-巯基丙酸的生产研究采用最多的是通过丙烯腈与硫氢化钠进行Michael加成后再水解的工艺，该工艺具有原料成本低、原子利用率高、对设备要求较低等诸多优点，但是，该工艺的缺点是副产物3,3’-硫代二丙酸较多导致产品纯度和收率较低。此外，中国专利CN101125827A、CN1793117A、CN105348158A等对该工艺进行了改进以提高收率。通过在原料中加入多硫化钠或硫粉来生成二硫代二丙腈，加入盐酸酸化水解后，再用锌粉或铁粉还原。改进后的方法虽然减少了副产物硫代二丙酸的生成、提高了产品的收率和纯度，但是，产生的酸性废液中含有氯化钠、氯化铵、氯化铁(氯化锌)等，成分复杂，难以处理，对环境造成较严重的污染。

发明内容

针对现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种成本低、绿色环保、产率高的3-巯基丙酸联产氨水的方法。

本发明是这样实现的，一种3-巯基丙酸联产氨水的方法，该方法包括以下步骤：

(1)在搅拌条件下，将丙烯腈滴加到30～35℃的硫氢化钠溶液中，滴加过程调节温度为30～40℃，滴加完毕后保持温度并反应3～9h，冷却至室温，得到反应液1；其中，硫氢化钠与丙烯腈的摩尔比为1～1.2：1；

(2)往所述反应液1中加入质量浓度为30～40％的氢氧化钠溶液，调节温度为70～80℃，在搅拌状态下反应1～2h，继续加热至沸腾，回流3～5h，得到反应液2，反应期间收集溢出的氨气；其中，氢氧化钠与丙烯腈的摩尔比为2：1；

(3)用酸调节所述反应液2的pH为1～2，对该反应液用混合液进行萃取，合并有机相1和水相1；所述混合液为体积比为(8～10)：1的甲苯和乙酸乙酯；

(4)将所述有机相1在经过蒸馏回收溶剂后，再减压蒸馏处理，收集108～114℃的馏分，得到无色的3～巯基丙酸。

优选地，在步骤(4)之后还包括步骤：

(5)将所述水相1用乙酸正丁酯进行萃取，分别得到有机相和水相2，将有机相水洗后，得到有机相2以及水洗液；

(6)将所述有机相2通过旋蒸回收溶剂后，在65～75℃下真空干燥，得到副产物白色3,3’-硫代二丙酸固体。

优选地，在步骤(5)之后还包括步骤：(7)将上述水相2和水洗液进行合并，蒸馏、结晶获得工业用白色氯化钠固体。

优选地，在步骤(2)中，所述氨气的收集过程为：将反应期间产生的氨气在导气管的引导下依次通过吸收瓶A、吸收瓶B、吸收瓶C、吸收瓶D中的吸收液，所述吸收液为蒸馏水；其中，所述吸收瓶A、吸收瓶B的吸收液温度为0～5℃，吸收瓶C、吸收瓶D的吸收液温度为常温。