[發(fā)明專利]一種聚二硫二丙烷磺酸鈉的合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611255544.8
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106810481B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設計）人: 劉治田;劉輝;張旗
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C07C319/24
• 分類號: C07C319/24;C07C323/66
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

本發(fā)明涉及一種聚二硫二丙烷磺酸鈉的合成新方法，該方法摒棄了傳統(tǒng)的硫化氫堿化磺化工藝，通過硫代硫酸鈉與1,3?丙烷磺酸內酯反應生成彭特鹽，再由彭特鹽在酸性條件下水解、氧化的兩步法工藝制備出了高純度的聚二硫二丙烷磺酸鈉。本發(fā)明方法反應條件簡單可控，無有毒氣體參與，不使用高壓設備，操作簡單，產品收率和純度高、重復性好，反應過程是常見的反應操作，無特殊反應設備，產生的廢水固體廢物較少，反應后醇溶劑可回收套用。

技術領域

本發(fā)明屬于精細有機合成技術領域，具體涉及一種電鍍光亮劑聚二硫二丙烷磺酸鈉的兩步合成方法。

背景技術

聚二硫二丙烷磺酸鈉，簡稱SPS，常用做酸性鍍銅光亮劑，使用SPS可得到裝飾性和功能性鍍層。SPS既可以和非離子表面活性劑、聚胺及氫硫化合物結合使用，也可以和染料一起使用，如果將SPS結合DPS、EXP2887使用，將會得到效果更佳的鍍層。目前常見的SPS 合成工藝多采用硫化氫堿化磺化法，由于原料中的硫化氫屬于劇毒氣體因此存在很大的安全隱患，此外該工藝還存在制備時間長、步驟多、能耗高、生產成本高以及難以得到高純度產品的缺陷。

因此，開發(fā)一種安全、高效、低成本的SPS合成新工藝具有重要意義。本發(fā)明意在避免硫化氫堿化磺化工藝，以廉價的原料和安全、經濟、簡便的生產工藝合成了高純度的聚二硫二丙烷磺酸鈉。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有SPS合成工藝中存在的上述不足，提供一種安全、經濟的聚二硫二丙烷磺酸鈉兩步法合成工藝，該方法徹底摒棄了劇毒的硫化氫氣體原料，在常溫下通過硫代硫酸鈉與1,3-丙烷磺酸內酯反應生成彭特鹽，再通過彭特鹽在酸性條件下水解、氧化制得了高純度的最終產物SPS。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案如下：

一種聚二硫二丙烷磺酸鈉的合成方法，包括以下步驟：(1)將硫代硫酸鈉溶于水中得到硫代硫酸鈉水溶液，將1,3-丙烷磺酸內酯溶于醇溶劑中得到1,3-丙烷磺酸內酯-醇溶液；(2) 將1,3-丙烷磺酸內酯-醇溶液緩慢滴加到硫代硫酸鈉水溶液中反應，過濾得彭特鹽固體；(3) 將彭特鹽和醇溶劑混合后加熱回流，向混合溶液中緩慢滴加無機酸溶液，反應完成后冷卻至室溫，調節(jié)溶液pH至堿性后過濾，向濾液中加入雙氧水并攪拌，過濾干燥得聚二硫二丙烷磺酸鈉產品。

按照上述方案，所述醇溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇中的一種。

按照上述方案，步驟(2)中制備彭特鹽所需的硫代硫酸鈉、1,3-丙烷磺酸內酯以及溶劑 (水和醇)的摩爾比為1:0.5-5:5-35。

按照上述方案，步驟(2)中1,3-丙烷磺酸內酯-醇溶液的滴加溫度不超過30℃，滴加完后混合溶液反應溫度為0-15℃，反應時間1-8h。

按照上述方案，步驟(3)中彭特鹽和無機酸的摩爾比為1:1-5。

按照上述方案，所述無機酸為鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸中的一種。

按照上述方案，步驟(3)中無機酸的滴加溫度不超過72℃，回流反應溫度為50-100℃，回流反應時間為3-18h。

按照上述方案，步驟(3)中用氫氧化鈉溶液調節(jié)混合溶液的pH至7-11后過濾除去固體。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：(1)合成SPS的兩步反應都是在可控的反應條件下進行，無氣體參與反應，不使用高壓設備，第一步反應在室溫下就可進行，反應后過濾得彭特鹽，操作簡單、收率高、重復性好；(2)反應第二步用氫氧化鈉溶液調節(jié)溶液pH 可讓多余的硫酸鈉充分析出，通過過濾就可以去除大量的硫酸鈉鹽，使產品有效純度大幅度提升；(3)反應過程是常見的反應操作，無特殊反應設備，反應重現(xiàn)性好，產率穩(wěn)定，反應過程產生的廢水固體廢物較少，反應后醇溶劑可回收套用，過多的酸可用堿中和達到排放標準；(4)最終產品聚二硫二丙烷磺酸鈉的產率高于78％，有效純度大于91％。

具體實施方式