N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽的生產(chǎn)新工藝

尹擁軍,馮小冬

(利民化工股份有限公司，江蘇 新沂 221400)

N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽的生產(chǎn)新工藝

尹擁軍,馮小冬

(利民化工股份有限公司，江蘇 新沂 221400)

研究N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽生產(chǎn)新工藝，將一甲胺溶液與二硫化碳反應(yīng)得到N-甲基二硫代胺基甲酸，然后再滴加氫氧化鉀溶液，最后得到N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽水溶液。本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)文獻(xiàn)報(bào)道進(jìn)行了改造，使反應(yīng)在一釜內(nèi)進(jìn)行，可以明顯提高生產(chǎn)效率，技術(shù)較原始工藝條件有助于提高產(chǎn)品含量和品質(zhì)，通過(guò)調(diào)整工藝水量可生產(chǎn)52%水溶液，該產(chǎn)品在施藥過(guò)程中無(wú)形中施加了鉀肥， 對(duì)土壤環(huán)境影響較小。該工藝收率高、操作簡(jiǎn)便、產(chǎn)品純度高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽；收率高；水劑；生產(chǎn)新工藝

N-甲基二硫代氨基甲酸鉀是一種甲胺衍生物，英文通用名為metham-sodium， 它的常用劑型為介于暗紅色與琥珀色之間的 52%的水劑。有關(guān)其殺菌活性的報(bào)道見于國(guó)外，國(guó)內(nèi)少有報(bào)道。 幾十年來(lái),其在美國(guó)、西歐等農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較高的國(guó)家使用量不斷加大。 威百畝(棚線斃)在我國(guó)由于受到經(jīng)濟(jì)水平,特別是農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度低的影響,尚未能得以廣泛地推廣應(yīng)用。但從國(guó)外的實(shí)際應(yīng)用歷史看,隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)從手工勞作向機(jī)械化操作的不斷轉(zhuǎn)變, 威百畝(棚線斃)作為可與機(jī)械配套用的土壤薰蒸劑有很大發(fā)展前景。N-甲基二硫代氨基甲酸鉀與其鈉鹽類似主要用于防治線蟲病、土傳病,并兼有除草作用。熏蒸土壤可以兼殺真菌、線蟲、雜草和昆蟲等。它可殺滅根瘤線蟲、百足等;可殺滅真菌包括:絲核菌屬、腐霉屬、鐮孢霉屬、核盤菌屬、瓶霉屬、疫霉屬、輪枝孢霉屬,橡樹根部寄生菌和十字花科根腫病原菌等;可殺滅的雜草包括:馬唐、看麥娘、早熟禾、水包禾、藜、馬齒莧、繁縷、蒲公英、豚草、野芝麻、狗牙根、石茅、莎草等。

近年來(lái),我國(guó)大部份地區(qū)線蟲病、土傳病發(fā)生較嚴(yán)重,直接危害農(nóng)作物。如南方地區(qū)兩季及三季耕作田、北方地區(qū)大棚中的土傳病;南方地區(qū)的煙草、田七及北方地區(qū)的人參等經(jīng)濟(jì)作物的線蟲病害。威百畝(棚線斃)的使用可有效解決這些地區(qū)農(nóng)作物的病、蟲、草害。并且可以解決長(zhǎng)期使用造成的土壤鹽堿化問(wèn)題。

關(guān)于N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽的生產(chǎn)工藝 ，國(guó)內(nèi)鮮有報(bào)道，目前生產(chǎn)中普遍采用二硫化碳、氫氧化鉀、與一甲胺反應(yīng)進(jìn)行制備，化學(xué)反應(yīng)方程式為：

其在甲醇中有一定的溶解度,但在其它有機(jī)溶液中幾乎不溶。在濃水溶液中穩(wěn)定,在稀水溶液中不穩(wěn)定;在濕土壤中發(fā)生下列化學(xué)變化分解出異氰酸甲酯，它是實(shí)際起薰蒸作用的有效成份，反應(yīng)過(guò)程見下式：

目前的生產(chǎn)技術(shù)中存在的問(wèn)題是產(chǎn)物不夠穩(wěn)定，且雜質(zhì)較難清除。為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的雜質(zhì)較難清除、產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定的問(wèn)題，我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)際中找到了一種N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽溶液的生產(chǎn)方法，得到的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、施用可持續(xù)性強(qiáng)。我們?cè)O(shè)置一甲胺與二硫化碳反應(yīng)溫度為35～40℃ ，中和反應(yīng)的溫度為33～40℃，比原有溫度有所提高，能夠顯著提高產(chǎn)品品質(zhì)和含量。

我們生產(chǎn)的N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽52%水劑已達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，在該工藝中，我們?yōu)榱丝朔U水的產(chǎn)生，一方面通過(guò)減少系統(tǒng)廢水產(chǎn)生，另一方面將產(chǎn)生的廢水處理后用來(lái)調(diào)整棚線斃含量，減少生產(chǎn)帶來(lái)的環(huán)保壓力。在長(zhǎng)期生產(chǎn)中，棚線斃的副產(chǎn)物--微小碳顆粒一直影響其品質(zhì)問(wèn)題，簡(jiǎn)單的過(guò)濾不能夠解決這一問(wèn)題，生產(chǎn)中通過(guò)更新設(shè)備三次靜置、錐體分層，已經(jīng)基本上解決這一問(wèn)題了。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

氣相色譜儀(GC-2014，日本島津公司)；液相色譜儀(Agilent1260，美國(guó)安捷倫公司)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(Eyela N-1100)，一甲胺(40%阿拉丁試劑公司)，二硫化碳(98%阿拉丁試劑公司)，氫氧化鈉(98%阿拉丁試劑公司)，其他試劑均為分析純。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

將0.97物質(zhì)的量的40%的一甲胺水溶液和1.1物質(zhì)的量二硫化碳中在35～40℃下反應(yīng)2～3h得到N-甲基二硫代胺基甲酸。由于此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)過(guò)程中需要加大冷卻力度控制滴加速度，以保證反應(yīng)溫度不要超過(guò)45℃。

然后，再加入1.02物質(zhì)的量的30%氫氧化鉀水溶液在33～40℃進(jìn)行中和反應(yīng)2h得到N-甲基二硫代胺基甲酸鉀溶液，得到 N-甲基二硫代胺基甲酸鉀溶液的質(zhì)量百分比濃度為55.6%，收率98.3%

接著把反應(yīng)液放入圓錐體中間槽靜置分層后，回收下層過(guò)量的二硫化碳，將N-甲基二硫代胺基甲酸鉀溶液放入混合槽中。

清洗冷凝器廢水和清洗反應(yīng)釜的洗釜廢水經(jīng)過(guò)脫色、吸附、沉淀、過(guò)濾等處理，處理后的水來(lái)調(diào)節(jié)N-甲基二硫代胺基甲酸鉀溶液濃度。

最后混合槽中的N-甲基二硫代胺基甲酸鉀溶液也可以再經(jīng)過(guò)負(fù)壓脫水、冷卻、抽濾、烘干后得到干燥的威百畝(棚線斃)。

2 結(jié)果與討論

2.1 溫度對(duì)反應(yīng)的影響

表1 一甲胺與二硫化碳溫度對(duì)結(jié)果的影響

從表1可以看出，在一甲胺與二硫化碳配比不變的情況下，溫度段為35～40℃，N-甲基二硫代胺基甲酸鉀含量最高，一甲胺轉(zhuǎn)化率最高，因此我們把反應(yīng)溫度段定為35～40℃。

2.2 二硫化碳和一甲胺投料方式對(duì)反應(yīng)的影響

表2 二硫化碳和一甲胺投料方式對(duì)結(jié)果的影響

從表2可以看出，在一甲胺與二硫化碳配比不變的情況下，向二硫化碳中滴加一甲胺，N-甲基二硫代胺基甲酸鉀含量最高，一甲胺轉(zhuǎn)化率最高，因此我們采用向二硫化碳中滴加一甲胺的滴加方式。

2.3 攪拌頻率對(duì)反應(yīng)的影響

表3 攪拌頻率對(duì)結(jié)果的影響

從表3可以看出，在一甲胺與二硫化碳配比不變的情況下，攪拌頻率為150r/min，N-甲基二硫代胺基甲酸鉀含量最高，一甲胺轉(zhuǎn)化率最高，因此我們把攪拌頻率定為150r/min。

3 結(jié)論

(1)通過(guò)提高生產(chǎn)溫度，由原先的20～25℃提升為35～40℃，通過(guò)加料順序的改變，由原先先向反應(yīng)釜內(nèi)一次性加入一甲胺溶液，然后緩慢滴加二硫化碳，改為先向反應(yīng)釜內(nèi)一次性加入二硫化碳，然后緩慢滴加一甲胺溶液，通過(guò)提高反應(yīng)釜攪拌速度，由原先80r/min提高到150r/min，顯著提高了產(chǎn)品品質(zhì)和收率，N-甲基二硫代氨基甲酸鉀由35%～43%提升至55.6%，收率由90%提升到98.3%。

(2)本發(fā)明通過(guò)氫氧化鉀溶液生產(chǎn)出55.6%的鉀鹽，比35%t的鉀鹽的濃度高，效果好。二硫化碳回收可操作性強(qiáng)，可以減少環(huán)境污染，使用可持續(xù)性強(qiáng)。

(3)使用生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水處理后用來(lái)調(diào)整鉀鹽的含量，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廢水零排放。

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NewProcessforProductionofN-MethyldithiocarbamatePotassium

YinYongjun,FengXiaodong

(Limin Chemical Co., Ltd., Xinyi 221400,China)

To study the production of N-methyl dithiocarbamate potassium salt a new process, the monomethylamine solution and carbon disulfide reaction N-methyl dithiocarbamic acid, and then dropping potassium hydroxide solution, and finally get N-a Carbonyl dithiocarbamate aqueous solution. The invention has been modified in the traditional literature so that the reaction can be carried out in a kettle, and the production efficiency can be improved obviously. The technology can improve the product content and quality by the original process conditions, and the 52% aqueous solution can be produced by adjusting the technological water In the process of spraying the application of potash fertilizer, the impact on the soil environment is small. The process of high yield, easy operation, high purity products, suitable for industrial production.

N-methyl dithiocarbamate potassium salt; high yield; water agent; production of new technology

2017-09-01

尹擁軍(1973—)，江蘇新沂市人，大專，工程師，主要研究方向?yàn)橛袡C(jī)化工及農(nóng)藥合成研究工作。

S482.2

A

1008-021X(2017)22-0025-02

(本文文獻(xiàn)格式：尹擁軍,馮小冬.N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽的生產(chǎn)新工藝[J].山東化工，2017，46(22)：25-26.)