直接电化学氧化法合成二硫化四甲基秋兰姆

• 作 者: 房智明
• 机 构: 南开大学
• 出 处: 南开大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 二甲基二硫代氨基甲酸钠 二硫化四甲基秋兰姆 直接电化学氧化法 合成工艺

福美双学名二硫化四甲基秋兰姆，分子式C6H12N2S4，广泛应用于工业和农业，作为硫化促进剂、杀菌剂和种子浸泡剂。传统的化学法合成福美双的过程中会产生大量的废气、废水和废液，对环境污染较大、安全性低。而有机电化学法由于以电子作为清洁的反应剂，无需添加催化剂、反应条件温和、产物纯度高，是当前最有发展前景的绿色工业。本论文采用直接电化学氧化法合成福美双，研究了其最佳工艺条件，并对代铂电极进行了研究。　　
首先，采用正交法得到了直接电氧化法合成福美双的原料福美钠(二甲基二硫代氨基甲酸钠)的最佳合成工艺参数：反应温度为50℃、NaOHwt.％为30％、反应时间为1h、NaOH：CS2：Me2NH摩尔比1:1.01:1.05。　　
其次，采用直接电化学氧化法得到了合成福美双的工艺条件。在H-型隔膜电解池中，以Pt电极为阳极、不锈钢片为对电极时，其最佳工艺为：电流密度为0.3A·cm-2、电解温度为60℃、福美钠浓度为30 wt.％、pH为9。反应过程中槽压低至3.3V，电流效率达到75.2％以上。FT-IR、NMR氢谱、NMR碳谱、质谱和HPLC等测试结果确定所合成的样品为福美双，纯度为93％、熔点不低于142℃、反应收率在97％以上。　　
最后，采用电化学法制备了价格低廉的α-Ti/PbO2电极以替代Pt电极。结果表明，当阳极采用α-Ti/PbO2电极时，在电流密度为0.2A·cm-2、电解温度为50℃、阴极液氢氧化钠浓度为50g·L-1、阳极液pH值为9、阳极液福美钠浓度为30 wt.％的条件下，槽压可低至2.7 V、电流效率达到68.7％以上、产物纯度达91％、产物熔点不低于140℃。