一种2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液的制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及环保领域，特别涉及一种2，4，6‑三巯基均三嗪二钠盐水溶液的制备方法及其应用。2，4，6‑三巯基均三嗪二钠盐水溶液的制备方法为：在硫氢化钠水溶液中，加入三聚氯氰和硫化钠水溶液，控制加入所述三聚氯氰和硫化钠水溶液的速度，得到pH为10～12混合液；所述混合液的温度控制在0～20℃；对所述混合液进行升温处理，使硫氢化钠及硫化钠与三聚氯氰发生反应，反应结束后进行依次降温处理及抽滤，得到2，4，6‑三巯基均三嗪二钠盐水溶液。本发明专利技术通过改变硫氢化钠和硫化钠的摩尔比，避免使用碱来控制反应体系pH值，最大限度地抑制水解反应发生，从而保证2，4，6‑三巯基均三嗪二钠盐的纯度和产率。

【技术实现步骤摘要】
一种2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液的制备方法及其应用
本专利技术涉及环保领域，特别涉及一种2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液的制备方法及其应用。
技术介绍
2，4，6-三巯基均三嗪因具有三个巯基(SH)、因此在多种领域具有广泛的应用。例如：被用作硫化剂对聚合物进行改性，作为粘合橡胶与金属的粘结剂，用于组成二次电池，用于金属的回收或环境介质中重金属污染物的处理等。2，4，6-三巯基均三嗪或其盐的制备方法已经有较多的文献和专利涉及。美国专利(USP4849517)公开了一种2，4，6-三巯基均三嗪三钠盐九水合物(TMT-Na39H2O)的制备方法。通过三聚氯氰与NaHS+NaOH或NaHS+Na2S+NaOH在水溶液中反应制备，然后将产物冷却到0-20℃结晶、过滤得到TMT-Na39H2O晶体(收率79.3％)，滤液中的TMT-Na3通过加无机酸酸化到pH＝2-4将其转化成TMT-H3沉淀出来(收率16.2％)。中国专利申请(CN101591303A)为了减少回收滤液中TMT-Na3过程中的酸碱使用量，将滤液的pH从12降到6-8，沉淀分离出2，4，6-三巯基均三嗪单钠盐(TMT-Na)，从而改善工艺过程的经济性。刘安昌等在《武汉化工学院学报》2015年27卷4期，8-10页报道了一种制备2，4，6-三巯基均三嗪的三钠盐(TMT-Na3)的方法。该方法是通过向反应产物中直接加盐酸酸化，沉淀析出TMT-H3，再用甲醇重结晶纯化制得的TMT-H3晶体。然后将TMT-H3溶于NaOH水溶液(pH＝12-12.5)中得到TMT-Na3水溶液(浓度≥15wt％)。Yan等在Ind.Eng.Chem.Res.2008,47,5318-5322报道了三聚氯氰在水溶液中会按照以下的方程式(1)发生水解反应。而且当水溶液的pH>7时，水解反应的速率更快【如方程式(2)】。因此，在水溶液中将三聚氯氰与NaHS或Na2S反应合成2，4，6-三巯基均三嗪的过程中，要尽量避免因加入NaOH促进的副反应【如方程式(2)】的发生。上述公开的2，4，6-三巯基均三嗪或其盐的合成方法没有考虑到原料三聚氯氰不溶于水这一特性，直接将三聚氯氰原料与巯基化试剂(NaHS或Na2S)和碱快速混合使其反应，会导致反应体系中有大量固体存在，从而导致局部反应条件如pH和温度与理想反应条件有偏差。而且，都涉及向反应体系中加入碱，以保持反应的pH在碱性范围。因此，产物都会有不同程度的水解发生。此外，这些合成方法都涉及到将合成的产物分离纯化的步骤，使得实际合成工艺变得比较复杂，也会降低产品的收率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液的制备方法及其应用，可以减少甚至避免使用碱来调节反应溶液的pH值，从而抑制水解副反应的发生，提高2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐的纯度和产率。本专利技术提供了一种2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液的制备方法，包括以下步骤：在硫氢化钠水溶液中，加入三聚氯氰和硫化钠水溶液，控制加入所述三聚氯氰和硫化钠水溶液的速度，得到pH为10～12混合液；所述混合液的温度控制在0～20℃；对所述混合液进行升温处理，使硫氢化钠及硫化钠与三聚氯氰发生反应，反应结束后进行依次降温处理及抽滤，得到2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液。优选地，所述硫氢化钠与三聚氯氰的摩尔比为1.1～1.5：1，所述硫化钠与三聚氯氰的摩尔比为2.2～3.0：1。优选地，所述硫氢化钠水溶液的浓度为1～5mol/L，所述硫化钠水溶液的浓度为1～5mol/L。优选地，所述硫化钠与硫氢化钠的摩尔比大于等于2，且小于3。优选地，所述升温处理时，所述混合液的pH值保持在10～12，升至温度为40～60℃。优选地，所述反应的时间为1～5小时。优选地，所述反应时，温度控制在45～55℃，所述反应时间为2～4小时。本专利技术提供了一种2，4，6-三巯基均三嗪及其盐的制备方法，包括以下步骤：将上述技术方案所述方法制备的2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液经过衍生化和/或结晶纯化处理，得到2，4，6-三巯基均三嗪及其盐。优选地，具体包括以下步骤：将上述技术方案所述方法制备的2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液pH值调节至12以上，经过降温，析出2，4，6-三巯基均三嗪三钠盐晶体；或者将上述技术方案所述方法制备的2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液pH值调节至5～7，析出2，4，6-三巯基均三嗪一钠盐晶体；或者将上述技术方案所述方法制备的2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液pH值调节至小于2，析出2，4，6-三巯基均三嗪晶体。本专利技术还提供一种重金属捕获剂，包括上述技术方案所述方法制备的2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液或者上述技术方案所述方法制备的2，4，6-三巯基均三嗪及其盐。与现有技术相比，本专利技术的2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液的制备方法，包括以下步骤：在硫氢化钠水溶液中，加入三聚氯氰和硫化钠水溶液，控制加入所述三聚氯氰和硫化钠水溶液的速度，得到pH为10～12的混合液；所述混合液的温度控制在0～20℃；对所述混合液进行升温处理，使硫氢化钠及硫化钠与三聚氯氰发生反应，反应结束后进行依次降温处理及抽滤，得到2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液。本专利技术通过改变硫氢化钠和硫化钠的摩尔比，避免使用碱来控制反应体系pH值，最大限度地抑制水解反应发生，从而保证2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐的纯度和产率。而且，本专利技术在反应物混合过程中，通过控制三聚氯氰的添加速度，使得反应体系中温度控制在20℃以下，并且通过控制硫化钠水溶液的添加速度，使得反应体系的pH值始终处于10～12，以保证2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐为主要存在形式，避免溶解度较小的2，4，6-三巯基均三嗪一钠盐的生成和析出，因此进一步提高了2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐的产率。2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐为2，4，6-三巯基均三嗪及其三钠盐的中间产物。本专利技术所述方法制得的2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液可经过衍生化和结晶纯化处理，得到2，4，6-三巯基均三嗪及其盐。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术的限制。本专利技术的实施例公开了一种2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液的制备方法，包括以下步骤：在硫氢化钠水溶液中，加入三聚氯氰和硫化钠水溶液，控制加入所述三聚氯氰和硫化钠水溶液的速度，得到pH为10～12的混合液；所述混合液的温度控制在0～20℃；对所述混合液进行升温处理，使硫氢化钠及硫化钠与三聚氯氰发生反应，反应结束后进行依次降温处理及抽滤，得到2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液。TMT-Na39H2O的pKa1＝5.71、pKa2＝8.36、pKa3＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液的制备方法，包括以下步骤：/n在硫氢化钠水溶液中，加入三聚氯氰和硫化钠水溶液，控制加入所述三聚氯氰和硫化钠水溶液的速度，得到pH为10～12混合液；所述混合液的温度控制在0～20℃；/n对所述混合液进行升温处理，使硫氢化钠及硫化钠与三聚氯氰发生反应，反应结束后进行依次降温处理及抽滤，得到2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液。/n

【技术特征摘要】
1.一种2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液的制备方法，包括以下步骤：
在硫氢化钠水溶液中，加入三聚氯氰和硫化钠水溶液，控制加入所述三聚氯氰和硫化钠水溶液的速度，得到pH为10～12混合液；所述混合液的温度控制在0～20℃；
对所述混合液进行升温处理，使硫氢化钠及硫化钠与三聚氯氰发生反应，反应结束后进行依次降温处理及抽滤，得到2，4，6-三巯基均三嗪二钠盐水溶液。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫氢化钠与三聚氯氰的摩尔比为1.1～1.5：1，所述硫化钠与三聚氯氰的摩尔比为2.2～3.0：1。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述硫氢化钠水溶液的浓度为1～5mol/L，所述硫化钠水溶液的浓度为1～5mol/L。


4.根据权利要求1～3任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述硫化钠与硫氢化钠的摩尔比大于等于2，且小于3。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述升温处理时，所述混合液的pH值保持在10～12，升至温度为40～60℃。


6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为1～5小时。

【专利技术属性】
技术研发人员：黄锐，游志雄，刘强，伍灵，吉庆，
申请(专利权)人：国家电投集团远达环保工程有限公司重庆科技分公司，武汉大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50