利用連續(xù)流管式反應(yīng)器制備二烷基二硫代氨基甲酸酯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用連續(xù)流管式反應(yīng)器制備二烷基二硫代氨基甲酸酯的方法。具 體而言，本發(fā)明涉及將原料仲烷基胺、二氯甲烷、二硫化碳同時(shí)輸送入連續(xù)流管式反應(yīng)器中 進(jìn)行反應(yīng)制備二烷基二硫代氨基甲酸酯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，油品在使用過(guò)程中不可避免地與空氣中的氧氣以及金屬表面接觸發(fā)生 氧化反應(yīng)而變質(zhì),使油品粘度增大,酸值增加，生成油泥和沉淀,并對(duì)金屬部件產(chǎn)生腐蝕和 磨損。向油品中加入抗氧劑，可有效抑制氧化反應(yīng)，延長(zhǎng)油品的使用壽命，提高油品的使用 性能。
[0003] 二烷基二硫代氨基甲酸酯在油品中使用，有突出的抗氧化性能和很好的抗磨性能 和極壓性能，同時(shí)還具有良好的油溶性和無(wú)灰等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽輪機(jī)油、液壓油、齒輪 油、內(nèi)燃機(jī)油等多種油品及潤(rùn)滑脂中。
[0004] 二烷基二硫代氨基甲酸酯常規(guī)的制備方法分兩步進(jìn)行，第一步是仲烷基胺與二硫 化碳在氫氧化鈉堿性溶液的存在下反應(yīng)，第二步是上述反應(yīng)物再和二氯甲烷進(jìn)行烷基化反 應(yīng)。由于第一步反應(yīng)強(qiáng)烈放熱，必須適當(dāng)控制滴加速度，防止局部溫度升高過(guò)快副反應(yīng)增 多，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0005] 有幾篇專利描述了以0. 5~2.Okg的生產(chǎn)范圍實(shí)現(xiàn)上述合成來(lái)制備二烷基二硫代 氨基甲酸酯。美國(guó)專利US3, 876, 550采用兩步法制備二烷基二硫代氨基甲酸酯?？紤]到低 溫反應(yīng)時(shí)物料粘度大混合不均勻，會(huì)影響到反應(yīng)，所以采用添加甲苯和異丙醇作為溶劑起 稀釋作用，降低反應(yīng)體系的粘度，但實(shí)際的收率并不高，只有40%左右，同時(shí)增加了溶劑回 收的操作過(guò)程，另外產(chǎn)品中也會(huì)有部分溶劑殘留影響產(chǎn)品質(zhì)量。美國(guó)專利US5, 015, 368采 用二步法制備二烷基二硫代氨基甲酸酯的方法。采用提高反應(yīng)溫度而不是添加稀釋劑來(lái)降 低反應(yīng)體系的粘度，該方法生產(chǎn)的產(chǎn)品顏色較深，收率不高。美國(guó)專利US5, 744, 629公開了 制備較淺顏色的二烷基二硫代氨基甲酸酯的方法。該方法主要目的是改進(jìn)產(chǎn)品顏色，采用 低溫滴加CS2反應(yīng)，后續(xù)兩次減壓蒸餾有機(jī)相的方式來(lái)降低色度，提高收率，操作較繁瑣。中 國(guó)專利CN1159294介紹了添加乙醇作溶劑，同時(shí)混合二氯甲烷、仲烷基胺和NaOH水溶液， 再滴加CS2反應(yīng)的過(guò)程，主要目的是縮短反應(yīng)時(shí)間，制備合格產(chǎn)品。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中二烷基二硫代氨基甲酸酯的制備采用兩步合成法，反應(yīng)都是在若干個(gè) 反應(yīng)玻璃瓶或者反應(yīng)釜中進(jìn)行，反應(yīng)是間歇式的。在第一步中，二硫化碳和烷基胺在氫氧化 鈉水溶液中反應(yīng)，由于反應(yīng)放熱劇烈，所以采用滴加CS2的方式，同時(shí)滴加時(shí)間較長(zhǎng)，且要控 制在較低溫度進(jìn)行反應(yīng)，生成二烷基二硫代氨基甲酸的鈉鹽，反應(yīng)方程式如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用連續(xù)流管式反應(yīng)器制備二烷基二硫代氨基甲酸酯的方法，其特征是以 仲烷基胺、二硫化碳以及二氯甲烷為原料，在連續(xù)流管式反應(yīng)器中，溫度KTKKTC、壓力
0. Γ1. SMpa的條件下反應(yīng)，再用堿液中和，分液、水洗，減壓蒸餾得到二烷基二硫代氨基甲 酸酯。
2. 按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，連續(xù)流管式反應(yīng)器由三層空間組成， 第一、三層為傳熱層，中間層為反應(yīng)層，反應(yīng)層由心形狀或類似心形狀的多個(gè)反應(yīng)空間串聯(lián) 在一起，中間層的孔道特征尺寸為〇. 1 μ m"3mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于反應(yīng)所需溫度由載熱體通過(guò)單片反應(yīng)器的 傳熱層提供。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的載熱體包括水、飽和蒸汽、礦物油或 聯(lián)苯混合物中的一種。
5. 按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，仲烷基胺與二硫化碳的摩爾比 為1:1~1. 7,仲烷基胺與氫氧化鈉的摩爾比為1:1~1. 6,仲烷基胺與二氯甲烷的摩爾比為 1:0. 5?0· 9。
6. 按照權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于仲烷基胺與二硫化碳的摩爾比為 1:1~1. 4,仲烷基胺與氫氧化鈉的摩爾比為1:1~1. 3,仲烷基胺與二氯甲烷的摩爾比為： 1:0. 5?0· 8。
7. 按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，連續(xù)流管式反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度為 4(T90°C，反應(yīng)停留時(shí)間為24?96s，反應(yīng)壓力為0· 2?I. 8MPa。
8. 按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的蒸餾壓力為5KPa，蒸餾溫度為 40?100。。。
9. 按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于堿液的質(zhì)量濃度為13飛0%。
10. 按照權(quán)利要求1或9所述的制備方法，其特征在于堿液為氫氧化鈉溶液。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種連續(xù)流管式反應(yīng)器制備二烷基二硫代氨基甲酸酯的方法，包括：將仲烷基胺、二氯甲烷、二硫化碳三種原料通過(guò)傳輸設(shè)備同時(shí)輸送入連續(xù)流管式反應(yīng)器中，在反應(yīng)器中于10~100℃反應(yīng)，停留時(shí)間為10~100s，所得物料再加入堿液中和，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的分離得到產(chǎn)物。本發(fā)明方法采用連續(xù)流管式反應(yīng)器合成，反應(yīng)中快速傳質(zhì)、傳熱促進(jìn)了主反應(yīng)的進(jìn)行，減少了副反應(yīng)的發(fā)生，改善了產(chǎn)品的顏色，極大節(jié)省了操作時(shí)間，而且產(chǎn)率較高，產(chǎn)品性能符合要求。
【IPC分類】C07C333-20
【公開號(hào)】CN104557644
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310465862
【發(fā)明人】何志勇, 黃偉, 孔偉偉, 任磊, 平俊彥
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 南化集團(tuán)研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月9日