2-巰基苯并噻唑(MBT)的制備方法

時間：2023-03-24 10:17:01來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

2-巰基苯并噻唑(MBT)的制備方法

[db:作者] / 2023-01-11 00:00

2-巰基苯并噻唑(MBT)

[結(jié)構(gòu)式]

[物化性質(zhì)]簡稱MBT，又稱快熱粉，硫化促進劑M，為淡黃色粉末，有微臭和苦味，相對密度1.42，熔點178～180℃(工業(yè)級產(chǎn)品熔點為170～175℃)。閃點515～520℃，遇明火可燃燒。不溶于水，25℃時在酒精中溶解度為2g/100mL，在丙酮中為10g/100mL，在四氯化碳中小于0.2g/100mL，在冰醋酸中有中等溶解度，溶于堿和堿金屬的碳酸鹽溶液中。

[制備方法] 2-巰基苯并噻唑目前主要有鄰硝基氯苯法、苯胺法、硝基苯和苯胺混合法3種制備方法。

(1)鄰硝基氯苯法

將硫化鈉、硫黃制成多硫化鈉，然后將多硫化鈉、鄰硝基氯苯、二硫化碳在100～130℃和低于0.34MPa壓力下，縮合成2-巰基苯并噻唑的鈉鹽。經(jīng)25%～30%的硫酸進行一次酸化(pH2～3)，水洗(80℃)，氫氧化鈉堿溶(pH11.5～12)，過濾，硫酸二次酸化(溫度60～65℃，pH4～5)、中和、水洗、干燥、粉碎，即為成品。

鄰硝基氯苯法由于原料價格高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，故國內(nèi)大多數(shù)助劑生產(chǎn)企業(yè)均不采用此法。

(2)苯胺法

將苯胺、二硫化碳和硫黃依次加入縮合釜中進行反應(yīng)，其投料比(摩爾比)為1：0.96：0.36。在8.1MPa下加熱至260℃左右，2h后縮合反應(yīng)結(jié)束，得2-巰基苯并噻唑粗品。冷卻過濾，將其轉(zhuǎn)移到中和釜中，加7～8mol/L的堿液中和，過濾，棄除雜質(zhì)，濾液轉(zhuǎn)入酸化釜內(nèi)，加10mol/L的硫酸酸化至pH值為6～7。過濾，濾餅用水洗兩次，干燥，粉碎，過篩包裝得成品。反應(yīng)式如下：

苯胺法合成2-巰基苯并噻唑是我國各助劑廠普遍采用的方法。其特點是原料來源穩(wěn)定，操作難度小，對反應(yīng)器材質(zhì)要求低;其缺點是由于該法生產(chǎn)的粗產(chǎn)品中2-巰基苯并噻唑含量較低(85%)，焦油量大，收率較低。

(3)硝基苯和苯胺混合法

硝基苯和苯胺混合法不但生產(chǎn)成本低，而且可使反應(yīng)產(chǎn)生的H2S比苯胺法降低1/3，但由于存在著反應(yīng)難以控制和對反應(yīng)器材質(zhì)要求高的問題，目前國內(nèi)僅少數(shù)企業(yè)利用此法生產(chǎn)。

硝基苯與苯胺的混合物與二硫化碳及硫黃在高溫高壓下進行反應(yīng)，制得2巰基苯并噻唑，即MBT。以苯胺法為基礎(chǔ)，適當減少苯胺的投料量而代之以相應(yīng)量的硝基苯，添加硝基苯的目的在于利用在反應(yīng)過程中出現(xiàn)的副產(chǎn)物硫化氫，以減少H2S的排放量。反應(yīng)機理如下。

苯胺與CS2生成二苯硫脲及H2S，硝基苯與CS2及H2S生成苯胺、二氧化碳及硫黃，二苯硫脲與硫黃生成苯氨基苯并噻唑入H2S，苯氨基苯并噻唑與H2S生成MBT及苯胺，在第四步反應(yīng)中，MBT即已生成，分離出的苯胺繼續(xù)與未反應(yīng)的CS2、硫黃重復(fù)2～4步反應(yīng)，直至反應(yīng)結(jié)束，最終生成物是一種由多種成分組成的混合物，其中MBT含量85%～90%，不明結(jié)構(gòu)的焦油狀物質(zhì)(俗稱樹脂)含量5%～8.5%，另外還有一些極少量的未反應(yīng)的原料以及苯并噻唑等其他副產(chǎn)物。

混合法工藝流程簡述如下。苯胺與硝基苯在配制容器內(nèi)配制成混合物，送入合成釜內(nèi)，與CS2及硫黃在高溫高壓下進行合成反應(yīng)，生成MBT，同時也產(chǎn)生一定量的焦油狀物質(zhì)，即樹脂。將合成反應(yīng)結(jié)束的物料送入已盛有NaOH溶液的MBT鈉鹽制備容器內(nèi)，反應(yīng)生成粗MBT鈉鹽后，送入反應(yīng)釜內(nèi)，加入稀硫酸用以析出樹脂，且過濾掉樹脂，得到精MBT鈉鹽，送入酸化釜內(nèi)，加入硫酸，制備成MBT，再經(jīng)過洗滌、脫水、干燥后，即可制成合格的成品MBT進行稱重包裝了。

粗MBT的精制：此法精制粗MBT的反應(yīng)機理是將含有近20種雜質(zhì)的粗MBT溶于濃堿液中，再將濃堿液稀釋數(shù)倍，過濾去除固體雜質(zhì)。再用稀酸調(diào)節(jié)母液至微酸性，過濾后，水洗、干燥，得到商品MBT。工藝流程：在50～60℃，用水將粗品MBT打漿，加入分離劑，攪拌反應(yīng)30min，生成溶于水的MBT-Ca鹽，過濾除去不溶于水的雜質(zhì)；在30～40℃間調(diào)節(jié)母液的pH值至9.0～10.5，加入轉(zhuǎn)化劑，將MBT-Ca鹽轉(zhuǎn)化成MBT-Na鹽，同時得到不溶于水的固體物質(zhì)CaCO3，分離固相和液相，保留母液；在30～40℃，向母液中滴加置換劑，將MBT-Na鹽還原成MBT，水洗、干燥，得到商品MBT。

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