一种双氧水氧化M叔丁铵盐制备NS的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种双氧水氧化M叔丁铵盐制备NS的工艺，本发明专利技术涉及一种新的合成工艺，具体涉及一种NS的合成新工艺，属于化学合成技术领域。本发明专利技术特殊之处在于：原料M和叔丁胺混合打浆后，加入少量的一种碘盐(KI、NaI、KIO

Preparation of NS from m-tert-butylammonium salt by hydrogen peroxide

【技术实现步骤摘要】
一种双氧水氧化M叔丁铵盐制备NS的工艺
本专利技术涉及一种新的合成工艺，具体涉及一种NS的合成新工艺。属于化学合成

技术介绍
NS，即N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(促进剂NS或TBBS)是次磺酰胺类硫化促进剂的重要品种之一，是一种性能优良的橡胶硫化促进剂兼有抗焦性和硫化速度快两大优点。广泛应用于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶中，在目前各类促进剂中是一种高度活泼的后效促进剂，具有很高的加工安全性，而且硫化胶具有良好的物理性能、机械性能以及耐老化性能，硫化时间短。主要用于制造轮胎、胶管、胶鞋、电缆等工业橡胶制品，我国的子午线轮胎工业发展较快，对硫化促进剂NS的需求也更加迫切。目前合成促进剂NS的方法主要有四种：(1)次氯酸钠氧化法：促进剂M(2-巯基苯并噻唑)与叔丁胺在氧化剂次氯酸钠存在条件下反应生成NS。本法缺点是叔丁胺回收困难以及产生大量工业废水。(2)催化氧化法：用醋酸铜或酞菁钴做催化剂，用氧气氧化。本法缺点是氧气易爆，技术安全难度大，反应时间过长或需要压力装置，设备投资过大。(3)电解氧化法：M与叔丁胺在电解作用下氧化生成促进剂NS。缺点是技术不成熟，处于实验阶段。(4)氯气氧化法：以氯气为氧化剂，M与叔丁胺氧化生成NS。缺点是操作困难，氯气法工艺对人体和环境危害严重，产生的含盐有机废水处理难度大。这些方法不是造成大量污染就是设备投资过大、或技术不成熟等，这些生产工艺均不符合绿色化工、清洁生产的要求。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种碘化物催化双氧水氧化M叔丁铵盐制备NS的新工艺，本工艺操作简单、条件温和、无盐产生，易于实现工业化。本工艺清洁环保，产品熔点高、收率较稳定。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：本专利技术一种碘化物催化双氧水氧化M叔丁铵盐制备NS的新工艺，特殊之处在于：原料M和叔丁胺混合打浆后，加入少量的一种碘盐(KI、NaI、KIO3、I2等)，在搅拌加热的条件下滴加氧化剂双氧水，氧化合成后得到产品NS，分离产品后回收得到的叔丁胺可循环使用。一种双氧水氧化M叔丁铵盐制备NS的工艺，以促进剂M和叔丁胺盐为原料，以碘化物为催化剂，经双氧水氧化为NS。所述的双氧水氧化M叔丁铵盐制备NS的工艺，包括的步骤如下：(1)将M，叔丁胺和水混合打浆，在一定温度下搅拌形成M叔丁铵盐，TLC检测无游离M剩余，加入催化剂碘化物；(2)将步骤(1)的混合液加热升温，滴加双氧水；(3)滴加完毕，保温反应至TLC检测无M叔丁铵盐剩余即为终点；(4)降温、离心、洗涤，滤饼干燥得到NS成品，滤液回收叔丁胺套用。工艺路线如下：步骤(1)所述的叔丁胺与M摩尔比为1～10:1。进一步优选的，叔丁胺与M摩尔比为1.5～2.5:1。优选的，步骤(1)所述的水与M摩尔比为0.28～2.5:1；进一步优选的，水与M摩尔比为0.28～1.5:1。优选的，步骤(1)所述的温度为20-30℃。优选的，步骤(1)所述的TLC检查方法：取出料液，加入甲苯或乙酸乙酯萃取，进行TLC检测。优选的，步骤(1)所述的碘盐催化剂为KI、NaI、KIO3、I2等中的一种或几种。进一步优选的，所述碘盐催化剂为KI、KIO3、I2中的一种。优选的，步骤(1)所述的催化剂与M质量比为0.0001％～10％：1。进一步优选的，催化剂与M质量比为0.001％～2％：1。优选的，步骤(2)所述的反应温度为-10～30℃，进一步优选的，反应温度为0-30℃。优选的，步骤(2)双氧水质量浓度为5～35％，进一步优选的双氧水质量浓度为10～27.5％。优选的，步骤(2)M的与双氧水物质的量比为1：1.0～2.0。进一步优选的，M的与双氧水物质的量比为1：1.0～1.5。优选的，步骤(2)双氧水滴加时间为0.5-120min，进一步优选的双氧水滴加时间为0.5-30min。优选的，步骤(4)回收叔丁胺的质量浓度大于80％。本专利技术的有益效果：碘化物的催化机理是调节双氧水氧化性，具体机理为：低价态碘化物可以被双氧水氧化为高价态碘化物，降低双氧水氧化性，高价态碘化物也能起到氧化作用而被还原回低价态碘化物，从而形成新一轮对双氧水氧化性的调节，从而起到减少原料的过氧化的问题。碘化物作催化剂可以溶于母液，不仅可以减少催化剂分离操作，有利于催化剂的套用，减少催化剂的损失，简化了操作步骤，节约了原料成本和生产成本。而酞菁铁等催化剂不溶于水相，最终进入产品中，影响产品灰分，而且会影响下游产品的使用性能。碘化物催化就可以避免该问题的出现，不会进入到产品中，在发挥催化作用的同时不影响产品品质。本工艺以M为原料、叔丁胺作原料、水作溶剂，母液回收叔丁胺后进行脱水浓缩，含催化剂母液直接套用、双氧水作氧化剂，采用少量碘盐催化，合成NS，从根源上解决了三废问题和安全问题。本工艺操作简单、条件温和、无废盐产生，工艺废水量仅为原料双氧水带水和反应生成水，废水量显著降低，易于实现工业化。本工艺做到了清洁环保，产品熔点高、收率高。具体实施方式：实施例1将167.25g促进剂M，加入到109.71g叔丁胺和20g水中打浆，升温至30℃搅拌使全部M和叔丁胺结合成盐，TLC检测无游离M后加入0.2gKI，加热至30℃，滴加156.4g浓度为27.5％的双氧水。双氧水滴加10min，保温反应至TLC检测无M叔丁铵盐剩余。降温、离心、洗涤，回收叔丁胺，滤饼干燥得到NS成品。初熔点：107.4℃，纯度98.6％，收率：98.1％，产品外观为白色颗粒。实施例2将167.25g促进剂M，加入到182.85g叔丁胺和5g水中打浆，升温至20℃搅拌使全部M和叔丁胺结合成盐，TLC检测无游离M后加入0.01gI2，升温至25℃，再加入156.4g浓度为27.5％的双氧水，双氧水滴加10min，保温反应至TLC检测无M叔丁铵盐剩余。降温、离心、洗涤，回收叔丁胺，滤饼干燥得到NS成品。初熔点：107.2℃，纯度99.5％，收率：98.2％，产品外观为白色颗粒。实施例3将167.25g促进剂M，加入到167.1g叔丁胺和10g水中打浆，升温至30℃搅拌使全部M和叔丁胺结合成盐，TLC检测游离M后加入0.8gKIO3，继续保持30℃，滴加172.1g浓度为25.1％的双氧水。双氧水滴加30min，保温反应至TLC检测无M叔丁铵盐剩余。降温、离心、洗涤，回收叔丁胺，滤饼干燥得到NS成品。初熔点：107.6℃，纯度99.2％，收率：98.6％，产品外观为白色颗粒。实施例4将167.25g促进剂M，加入到150.2g叔丁胺和15g水中打浆，升温至28℃搅拌使全部M和叔丁胺结合成盐，TLC检测无游离M后加入1gKI，保持温度在20℃，滴加172.1g浓度为25.1％的双氧水。双氧水滴加20min，保温反应至TLC检测无M叔丁铵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双氧水氧化M叔丁铵盐制备NS的工艺，其特征在于，以促进剂M和叔丁胺盐为原料，以碘化物为催化剂，经双氧水氧化为NS。/n

【技术特征摘要】
1.一种双氧水氧化M叔丁铵盐制备NS的工艺，其特征在于，以促进剂M和叔丁胺盐为原料，以碘化物为催化剂，经双氧水氧化为NS。


2.如权利要求1所述的双氧水氧化M叔丁铵盐制备NS的工艺，其特征在于，包括的步骤如下：
(1)将M，叔丁胺和水混合打浆，在20-30℃下搅拌形成M叔丁铵盐，TLC检测无游离M剩余，加入催化剂碘化物；
(2)将步骤(1)的混合液加热升温，滴加双氧水；
(3)滴加完毕，保温反应至TLC检测无M叔丁铵盐剩余即为终点；
(4)降温、离心、洗涤，滤饼干燥得到NS成品，滤液回收叔丁胺套用。


3.如权利要求2所述的双氧水氧化M叔丁铵盐制备NS的工艺，其特征在于，步骤(1)所述的叔丁胺与M摩尔比为1～10:1；优选的，叔丁胺与M摩尔比为1.5～2.5:1。


4.如权利要求2所述的双氧水氧化M叔丁铵盐制备NS的工艺，其特征在于，步骤(1)所述的水与M摩尔比为0.28～2.5:1；优选的，水与M摩尔比为0.28～1.5:1。


5.如权利要求1所述的双氧水氧化M叔丁铵盐制备NS的工艺，其特征在于，所述的碘盐催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘启奎，付永丰，岳涛，夏雪强，徐婷，冯维春，
申请(专利权)人：山东省化工研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37