硫脲的应用与合成

介绍

硫脲是一种白色光亮苦味晶体，分子式为CH4N2S。可以溶于冷水和乙醇，微溶于乙醚。在空气中，硫脲容易潮解。

硫脲

应用

硫脲是一种重要化工原料和有机化工中间体，可用于生产磺胺咪唑、甲基硫氧嘧啶、蛋氨酸等药物，是驱蛔灵和避孕药的原料，合成抗甲状腺机能抗进药物、抗结核病药物、静脉注射麻醉药物等；在石油化工、医药化工同样具有广泛的应用前景，很多医药分子中都还有硫脲的结构片断。例如目前市场上很多口服降糖药、抗甲状腺药都属于硫脲类分子。在农业上，它还可用作杀菌剂、除锈剂、薯类发芽促进剂、家畜育肥剂以及抑制硝化肥料等。添加微量硫脲即可抑制土壤硝化，增加土壤的吸附性。

合成

石灰氮法是我国硫脲生产的主要工艺，其反应原理为：(1)石灰氮水溶液吸收硫化氢，(2)硫氢化钙与氰胺化钙反应生成。具体的流程为：将石灰氮与水(回流母液或洗液)在合成反应釜中混合均匀，边搅拌边通入硫化氢气体进行反应生成硫脲溶液。此溶液过滤后，进入冷却结晶器进行冷冻结晶，结晶液离心分离，将晶体烘干即得成品。该工艺在生产实践中不断完善已经非常成熟，生产稳定性比较好，操作技术要求低，适于粗放生产方式，但是副产大量的固体废渣，每生产一吨硫脲将产生废渣2.7吨，造成巨大的环保压力。随着工农业及医药业的日益发展，硫脲及其衍生物的需求量不断增大，而硫脲生产的老工艺存在能耗大、固体废渣污染严重等问题。因此亟待开发成本低而又绿色环保的新工艺。

针对现有技术的不足，高鹏[1]提供了一种硫脲的合成方法，解决了现有技术中生产成本高、能耗大、污染大等问题。

以羰基硫与氨气为原料，合成目标产物硫脲，反应方程式如下：COS+2NH3→CS(NH2)2+H2O；具体步骤依次如下：(1)将溶剂甲醇500.14g加入反应器中；(2)加热升温至50℃，羰基硫以1L/min，氨气以3L/min通入反应器中反应120分钟；其中，羰基硫：氨气的摩尔比为1:3左右；(3)反应完成后降温结晶，得到硫脲固体与硫脲的甲醇溶液，折合硫脲收率91.18％，固体硫脲含量99.62％。

相对于传统工艺，该工艺能耗低，无副产物，便于下游使用，较为环保。该反应产物只有目标产物硫脲与水生成，并无其它较难处理的固废产生，操作步骤简单，原料易得且价格较低，反应无废弃物产生，具有很高的环保价值。

参考文献

[1]高鹏,梁万根,张宁等. 一种硫脲的合成方法[P]. 山东省：CN110343060A,2019-10-18.