[发明专利]一种N-苯基-N-三氯甲硫基苯磺酰胺的合成方法

说明书

本发明涉及有机合成技术领域，具体公开一种N‑苯基‑N‑三氯甲硫基苯磺酰胺的合成方法。所述合成方法包括以下步骤：将苯胺、4‑二甲氨基吡啶和水混合均匀，得乳化液；在10℃～25℃条件下，将苯磺酰氯滴加至所述乳化液中，保温反应10h～20h，过滤，得中间体；于‑5℃～0℃条件下将所述中间体、4‑二甲氨基吡啶和液碱混合均匀，再于‑5℃～5℃条件下，滴加全氯甲硫醇，滴加完毕后，再水解反应1h～2h，离心，收集滤饼，清洗，烘干，得到N‑苯基‑N‑三氯甲硫基苯磺酰胺。本申请采用特定的催化剂4‑二甲氨基吡啶和水相的反应体系，反应条件温和，安全环保，收率高，纯度高，且废液能回收套用，有利于工业化推广和应用。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种N-苯基-N-三氯甲硫基苯磺酰胺的合成方法。

背景技术

在我们的日常生活中，橡胶材料的应用非常广泛，如我们现在所使用轮胎、胶管等都是由橡胶材料制成。硫化是使橡胶材料具有使用价值所经历的必要过程之一，并且硫化过程直接决定了橡胶制品的使用性能。但是胶料在贮存和加工过程中因受热或其他原因，导致胶料在发生正常的硫化反应之前就已经发生了部分交联，失去原本的加工流动性和再加工能力，这种现象就是我们常说的焦烧现象。烧焦问题可以通过调整工艺条件、调整胶化体系来解决，但是在实际生产过程中，工艺和胶化体系的改变都会对胶料的性能产生非常大的影响，还需要复杂的设备装置，因此，选择合适的防焦剂是防止胶料焦烧的最为简单可行的方法。

目前，常用的防焦剂主要有三种，分别是有机酸类、亚硝基化合物和次磺酰胺类。有机酸类和亚硝基化合物的防焦剂存在防焦能力弱、对促进剂和胶种的选择性大，易出现分散不良、延迟硫化等问题。次磺酰胺类防焦剂是含有S-N键合的一系列化合物，其中N-苯基-N-三氯甲硫基苯磺酰胺(防焦剂E)能避免上述问题，在同样的配合体系下，对胶料的硫化特性与物理性能无不良影响，贮存稳定性高、操作性良好，符合工业生产安全和卫生要求，是一种理想的防焦剂。

目前主要采用两步法制备防焦剂E，在制备过程中，其中间体N-苯基苯磺酰胺必须在强碱性条件进行制备，且反应温度必须控制在-15℃以下，反应条件苛刻，导致反应能耗较高；此外，该中间体N-苯基苯磺酰胺常采用120#溶剂油等有机溶剂进行萃取，不能彻底消除进入溶剂油体系的苯胺或苯胺盐酸盐，导致产品纯度较低，需要额外的后处理工艺进行提纯。溶剂油等有机溶剂虽然可以通过蒸馏回收后再利用，但由全氯甲硫醇产生的二硫化碳和四氯化碳等杂质在溶剂油中不断累积，导致最终产生的废液难以回收处理，造成环境污染，而且废液中含有的高度易燃的低沸点组分更是存在较大的安全隐患。有研究者认为采用甲苯为溶剂，可解决反应条件苛刻的问题，但是其制备的N-苯基苯磺酰胺中含有残余的甲苯或其衍生物，导致其纯度难以满足防焦剂E的制备要求。有研究者认为加入四丁基溴化铵作为催化剂可缩短反应时间，但是在反应过程中需要反复升温降温，导致能耗较高，中间体的含量和收率均偏低。

发明内容

针对现有的N-苯基-N-三氯甲硫基苯磺酰胺反应条件苛刻、能耗高、收率较低、纯度低、存在安全隐患等问题，本发明提供一种N-苯基-N-三氯甲硫基苯磺酰胺的合成方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种N-苯基-N-三氯甲硫基苯磺酰胺的合成方法，所述合成方法包括以下步骤：

步骤一、将苯胺、4-二甲氨基吡啶和水混合均匀，得乳化液；

步骤二、在10℃～25℃条件下，将苯磺酰氯滴加至所述乳化液中，滴加完毕后，保温反应10h～20h，当反应体系中pH为6～7时，反应结束，过滤，得中间体；

步骤三、于-5℃～0℃条件下将所述中间体、4-二甲氨基吡啶和液碱混合均匀，再于-5℃～5℃条件下，滴加全氯甲硫醇，滴加完毕后，再于20℃～100℃条件下水解反应1h～2h，离心，收集滤饼，清洗，烘干，得到N-苯基-N-三氯甲硫基苯磺酰胺。

上述合成方法中的反应过程如下：