甲硫醇合成与应用 □陈秀仁 常洲 近年,一种重要的有机化工新产品———甲硫醇正在国外引起重视。甲硫醇属硫醇有机物中分子量最小的,其用途较为广泛,是合成蛋氨酸的主要原料。但目前国内甲硫醇的生产量还不足500t,而且都作为中间体使用,由于生产工艺和生产技术的限制,未能形成工业化和商品化。据国外资料报道,甲硫醇合成方法大多数是以硫化氢(H2S)为原料,或者是以氯甲烷、硫化碱为原料,由于硫化氢作为原料难以得到,同时在使用上又存在着不安全因素,因此用这种方法研究甲硫醇合成的较少,而以氯甲烷-硫化碱为原料,不仅成本高,高压反应,又有污染。因此,到目前为止国内尚无工业化生产甲硫醇厂家,随之制约了我国氨基酸饲料的市场发展。 一、生产方法 1.硫化氢-甲醇法 用催化生产甲硫醇的最早合成法为甲醇与硫化氢气相反应,在脱水催化剂作用下合成而得。以氧化铝为催化剂,在220~280℃通入甲醇和硫化氢混合气体可以得到甲硫醇,以甲醇计收率达70%~80%,其尾气经低温冷却后循环使用,这样不仅无气体污染,且收率高。目前法国利用石油气回收硫化氢,用此法进行工业化生产。 2.氯甲烷与硫化碱法 在低温下高压反应釜内加入硫氢化钠20%水溶液,再加入液体氯甲烷,同时用低温盐水控制反应速度,此方法适宜小规模生产,但有副产物甲硫醚(DMS),其缺点是成本高、收率低、有污染。 3.硫脲-硫酸二甲酯法 这是采用硫脲与硫酸二甲酯反应后加碱水解的方法。将水加入反应釜中,后加入硫脲,滴加硫酸二甲酯,温度自然升高至80~90℃时,再加热至120℃,反应至物料呈粘稠状为佳。经放料、冷却、过滤得到甲基异硫脲硫酸盐滤饼,然后控制温度50~60℃下加5N氢氧化钠溶液进行水解反应,即得甲硫醇,此法收率以硫脲计51%。 4.甲醇-二硫化碳法 甲醇与二硫化碳催化作用亦能生成甲硫醇。早期的研究认为使用氧化钍或氧化钍担载在浮石上作催化剂,效果很好。后来的研究和试验表明,使用γ-型氧化铝作载体,使钨酸钾加载在氧化铝上作催化剂,效果更好。利用这种方法不仅可以生产甲硫醇,而且还可以生产分子量较大的硫醇类有机物。 目前此法已形成大规模的生产,同时可以通过过程参数的调解联产DMS及高分子的DMS。又能使DMS进一步生成二甲基亚砜(DMSO)。 该方法是目前最有效的方法,但由于催化剂的配制问题,能够掌握此法生产技术的厂家很少。 5.磺酰氯与硫酸还原法 此法是磺酰氯用锌与硫酸还原而得,这是制造硫醇的典型合成方法。 由以上看,最适合工业生产甲硫醇的方法是甲醇-硫化氢法和甲醇-二硫化碳法,但由于硫化氢原料困难,使甲醇-二硫化碳法最为适合工业化大规模生产,而且,采用甲醇-二硫化碳法,还可同时联产甲硫醇和甲硫醚,不仅收率高,污染少,投资又未增加。 二、应用 甲硫醇由于分子量小,很活泼,易与其他物质反应构成含硫物质,因而使甲硫醇的应用领域得到拓宽和发展。 1.农药合成 除草剂西草净就是由甲硫醇提出的甲硫基而合成。灭多威的合成中使用甲硫醇亦是提硫醇基,形成含硫杀虫剂,而且对棉蛉虫有特效。 2.食品添加剂 可以作为饲料添加剂、嗅味剂、特别饲料添加剂及蛋氨酸合成中作为主要原料,目前国内生产蛋氨酸的厂家很少,产量远不能满足国内需求。 3.医药 维生素的合成中甲硫醇是主要的一个中间体,目前,在医药行业中甲硫醇的使用正在广泛的研究、开发。甲硫醇又是合成防紫外线辐射剂的最佳中间体。 4.其他 橡胶工业中甲硫醇做为硫化剂使用。在煤气、天然气、石油、液化气使用中为赋嗅剂。另外,在航天行业中也有应用。 综上所述,甲硫醇的应用范围广泛,原料易得,而且我国蛋氨酸的生产,只有天津等几个厂家,其产量远远不足需求,每年进口量在几十万吨。随着社会的发展,人类在食品、饲料、日用化妆品等都需要添加蛋氨酸,且用量在不断增长。同时甲硫醇的应用领域还在不断地阔展,故甲硫醇是具有发展前景的产品。
