2—羟乙基乙硫醚生产技术的研究

摘 要 2-羟乙基乙硫醚为T-硝唑及农药内吸磷、甲基内吸磷的中间体，也是一些精细化学品的中间体。目前，国内尚无厂家生产。我们采用环氧乙烷与乙硫醇生产2-羟乙基乙硫醚的方法，同时对该方法进行了优化改进，并得到了产率高、产品纯、对环境友好的实验效果。

关键词 2-羟乙基乙硫醚；生产；研究

中图分类号：TQ227 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）23-0032-01

2-羟乙基乙硫醚分子式：C4H10OS，分子质量：106.19，沸点：180℃-184℃，2-羟乙基乙硫醚为无色液体，微带臭味。相对密度1.012（20/40℃）。易溶于水及有机溶剂，在水中溶解度为26%，在饱和食盐水中溶解度为1.9。在空气中逐渐氧化成砚，高温能聚合。在碱性溶液中易水解。

目前，国内尚无厂家生产，而国外主要有两种制备方法：

1）环氧乙烷法，以环氧乙烷为原料与乙硫醇进行反应制取。

2）以氯乙醇为原料与乙硫醇反应制取。因为后一种方法生产成本高、对环境污染大，为此，我们采用环氧乙烷与乙硫醇生产2-羟乙基乙硫醚的方法，同时对该方法进行了优化改进，并得到了产率高、产品纯、对环境友好的实验效果。

1 2-羟乙基乙硫醚的制备

合成反应+

O

副反应

在500 mL的反应釜（佛山市金博源化工机械有限公司制造）中，将环氧乙烷与乙硫醇按一定比例混合，加入一定量固体酸，不断搅拌并加热，反应一定时间后，冷却，滤出催化剂，催化剂可重复使用，滤液蒸馏，收集一定温度的馏分，计算产率。

2 结果与讨论

1）环氧乙烷与乙硫醇质量比对反应的影响：①固定环氧乙烷的量，取不同配比的乙硫醇，加入2g SO42-/ZrO2-Al2O3，反应的时间2 h，反应温度80℃，产物2-羟乙基乙硫醚（180℃-184℃）；②固定乙硫醇的量，取不同配比的环氧乙烷，加入2gSO42-/ZrO2-Al2O3，反应时间2 h，反应温度80℃，产物2-羟乙基乙硫醚（180℃-184℃），实验结果反应物摩尔比（即反应物环氧乙烷与乙硫醇的摩尔比）以1：1.2为最佳，同时过量的乙硫醇容易回收处理。

2）反应温度对反应的影响。

取环氧乙烷0.2mol，乙硫醇0.24mol，固定其他条件，改变反应温度，结果显示，反应温度以82℃为最佳。

3）反应压力随反应时间的变化。

取环氧化烷0.2mol，乙硫醇0.24mol，固定反应温度为82℃。

4）反应时间对反应的影响固定反应温度为82℃，其他条件不变，改变反应时间，结果显示反应时间以2 h为最佳，反应时间短，反应不充分，时间延长，产物收率并不见明显提高。

5）不同固体酸对反应催化性能的影响。

固定其他条件，反应时间为2 h，考察不同固体酸对反应的影响，实验结果显示用S2O42-/ZrO2-Al2O3-Fe3O4做固体酸催化剂最好。

6）S2O42-/ZrO2-Al2O3-Fe3O4的用量对反应的影响。

使用SO42-/ZrO2-Al2O3-Fe3O4做固体酸催化剂，固定其他条件，改变催化剂SO42-/ZrO2-Al2O3-Fe3O4的用量，实验结果显SO42-/ZrO2-Al2O3-Fe3O4的用量以2.0 g为最佳，增加催化剂用量产物收率并不见明显提高，且催化剂使用达11次以上，收率没有明显减少。

7）产品纯化。

反应物加热至80℃，反应2 h后，将反应釜脱气，放出未反应的乙硫醇和环氧乙烷回收再利用，然后将所剩产物蒸馏，常压蒸出100℃以下乙硫醚馏分，再将所得产物减压蒸馏至4 kPa收集80℃馏分得到产品2-羟乙基乙硫醚。

3 结论

影响产物收率的因素主要有环氧乙烷与乙硫醇配料比（以环氧乙烷为基准，考察乙硫醇的量）反应温度；反应压力；反应时间；固体酸的种类以及固体酸用量等。本文研究以上各种因素对反应的影响，得出最佳反应条件为：环乙烷与乙硫醇摩尔比为1：1.5，加入2.0g SO42-/ZrO2-Al2O3-Fe3O4做催化剂，加热到82℃，反应压力为0.6 MPa，反应时间为2 h，经提纯产品收率可达90.1%。

4 工业生产过程

4.1 原料与主要设备

1）原料：

环氧乙烷（纯度>99.5%）：中国石油抚顺石化公司；

乙硫醇（纯度>99.5%）：上海汇普工业化学品公司；

催化剂：ZrO2-Al2O3-Fe3O4（自制）。

2）设备：

反应釜：2000L，佛山市金博源化工机械有限公司；

计量糟：太仓市七星化工防腐设备有限公司；

冷却器：CLC2-2.1、CLC2-2.6、CLC3-8，上海浦润液压设备有限公司。

4.2 工艺流程

采用环氧乙烷与乙硫醇生产2-羟乙基乙硫醚的工艺流程包括：原料的预处理、反应工艺、反应液的处理工艺、产品的分离与处理等工艺。

室温下，将788 kg的乙硫醇和反应所需催化剂SO42-/ZrO2-Al2O3-Fe3O4 112 kg依次放入2t反应釜中，然后在一定的氮气压力下（0.4 MPa）将计量槽中的446 kg环氧乙烷滴加到反应釜中，计量槽一般要用盐水浴（-15℃）冷却，以防止环氧乙烷挥发。或在4-5 kg压力下，用注射泵把环氧乙烷加到反应釜中。边加热边搅拌至82℃，82℃时反应初压力在0.5 MPa下反应2 h（随反应的进行，反应压力逐步降低）。反应结束后，脱气，将脱去的环氧乙烷和乙硫醇依次通过冷却器冷却为液体回收利用，环氧乙烷经冷凝器（-15℃）冷却为液体后要储存在具有一定氮气压力（0.4 MPa）的计量糟中，使用时，要在一定氮气压力（0.4 MPa）下将计量槽中的环氧乙烷滴加到反应釜中。另外，反应结束经脱气后的反应釜内的液体通过离心泵输送到常压蒸馏釜中，常压蒸出100℃之前的乙硫醚馏分，累积一定量后可作为副产品销售，将从常压蒸馏釜出来的液体成分通过离心泵输送到减压蒸馏釜，于4 kPa下收集80℃馏分得产品2-羟乙基乙硫醚，产品经进一步冷却至室温后送往产品储罐。产率约为91%左右，纯度：99.1%。

4.3 工艺流程图

参考文献

[1]刘斌，杜宝山.有机化学基础[M].人民教育出版社，2007.

[2]吴毓林，麻生明，戴立信.现代有机合成化学进展[M].化学工业出版社，2005.