[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、可溶性碳酸氢盐、催化剂和水混合均匀，得乳化液；在10℃‑25℃条件下，将苯磺酰氯滴加至所述乳化液中，滴加完毕后，保温反应3h‑5h，得到含有中间体的反应液；其中，所述苯磺酰氯与所述苯胺的摩尔比为1.03‑1.07:1；将上述反应液原位降温至‑5℃‑0℃，依次滴加碱性溶液和全氯甲硫醇，滴加过程中维持反应液温度在‑5℃‑5℃，滴加完毕后，再于20℃‑100℃条件下水解反应1h‑2h，离心或抽滤，收集滤饼，清洗，烘干，得到N‑苯基‑N‑三氯甲硫基苯磺酰胺。

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

橡胶材料由于其独特的高弹性能，优异的电绝缘性、抗疲劳性和耐磨性等，被广泛用于制造轮胎、减震制品、电缆绝缘材料和化工防腐材料中。硫化是胶料通过胶料分子间交联，形成三维网络结构的过程，是橡胶加工最为重要的工艺工程，直接决定了橡胶制品的使用性能。但是胶料在加工过程或硫化前停放过程中会出现早期硫化现象，即发生部分交联，从而影响生胶的可塑性和加工性能，这种现象称为焦烧。添加防焦剂是抑制胶料焦烧的一种简单易行的方法。

N-苯基-N-三氯甲硫基苯磺酰胺(防焦剂E)是不饱和橡胶硫化体系中最有效的防焦剂之一，能显著延长焦烧时间，但不影响硫化速度，在硫化过程中不会产生有害物质。

目前防焦剂E合成主要有两种方法，一种方法在碱性条件下以苯胺和苯磺酰氯为原料制备中间体N-苯基苯磺酰胺，用有机溶剂萃取后，再加入碱和全氯甲硫醇进行反应，合成防焦剂E，此方法中间体的制备需要在-15℃下进行，且经历阶段升温过程，反应条件苛刻，且中间体需要溶剂油进行萃取，后续反应在溶剂油中进行，需要大量回收有机溶剂。另一种方法以苯胺自身为缚酸剂，与苯磺酰氯反应，合成中间体中含有苯胺盐酸盐，需经过滤、冲洗，再倒入液碱中滴加全氯甲硫醇进行反应，中间体的合成条件变得温和，且在后续反应中省去了有机溶剂，降低了安全风险和环境污染，但也增加了过滤和苯胺回收的操作。以上两种合成方法都需要经历中间体N-苯基苯磺酰胺的纯化过程，工艺复杂。

发明内容

针对上述问题，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，采用一锅合成法，不经中间体N-苯基苯磺酰胺的分离，简化了工艺；反应条件温和，过程容易控制，反应时间短，具有较好的经济效益和环境效益。

达到上述发明目的，本发明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、可溶性碳酸氢盐、催化剂和水混合均匀，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3h-5h，得到含有中间体的反应液；其中，所述苯磺酰氯与所述苯胺的摩尔比为1.03-1.07:1；

步骤三、将上述反应液原位降温至-5℃-0℃，依次滴加碱性溶液和全氯甲硫醇，滴加过程中维持反应液温度在-5℃-5℃，滴加完毕后，再于20℃-100℃条件下水解反应1h-2h，离心或抽滤，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，以碳酸氢钠为例，说明其反应过程如下：

相对于现有技术，本发明采用可溶性碳酸氢盐作为缚酸剂合成中间体，使反应体系不再含有苯胺盐酸盐，不经中间体N-苯基苯磺酰胺的分离，可直接用于下一步合成中，即采用一锅合成法合成N-苯基-N-三氯甲硫基苯磺酰胺，节省了设备，减少了操作的工作量，简化了工艺；采用无机弱碱、催化剂和水相的反应体系，反应条件温和，过程容易控制，反应时间短，具有较好的经济效益和环境效益，有利于进行工业化推广和应用。