论文摘要
巯基乙酸（TGA）是一种重要的精细化工原料，广泛应用于医药、分析、美容美发、PVC生产等各个领域，国内外消费量日趋增长。虽然国内对TGA的生产早已开始，但工艺落后，特别是高纯度TGA生产工艺尚有欠缺，产品仍需大量进口。针对这一现状，本文在Bunte盐法结合电还原生产TGA的技术基础上，进一步对TGA的提纯工艺进行研究，具有一定的学术理论意义和工程应用前景。TGA合成过程中的副产物为二硫代二乙酸（DTDGA），对TGA的提纯过程进行研究，需要同时对TGA和DTDGA建立快速、准确的分析方法。本文根据锌汞齐能高效地把DTDGA还原成TGA的特性，采用自制的锌汞齐还原柱，结合碘量法确立了DTDGA的定量分析方法，测定结果的最大相对标准偏差为0.37％，平均加标回收率100.58％。方法准确，操作简便易行，具有较好的重复性和精密度，可以满足生产提纯过程中的分析要求。萃取分离是巯基乙酸提纯过程的重要环节，直接关系到产品进一步提纯的难易以及成本的高低。本文通过对几种有代表性萃取剂分配系数和蒸馏结果的比较，选定乙醚作为TGA的萃取剂，在此基础上确定了较好的萃取工艺条件为：油水相比1：2，萃取四次，在该条件下TGA萃取率达99.02％。TGA自身沸点较高，而受热易氧化或自酯化，采用普通的精馏操作进行提纯，产品纯度低，损失率大。本文运用正交实验设计对TGA自身热敏性进行了考察，发现硫酸含量为影响TGA损失率的最主要因素，含量越高损失率越大；温度和时间为影响损失率的次要因素，随着温度的升高和时间的延长，TGA的损失率增大。在此基础上，确定了较适宜的TGA提纯工艺：先用w（NaOH）=20％的水溶液，保持水油相比为1：25，对萃取有机相进行洗涤，然后蒸馏有机相。蒸馏前期采用常压、低温（35℃～80℃）回收乙醚，然后改用旋转蒸发器减压蒸馏，控制操作时间150min以内，真空度0.099Mpa，塔釜温度低于147℃，收集馏分可得质量分数为95.87％的TGA产品，收率71.05％。为拓展TGA产品的用途，本文对其下游产品巯基乙酸铵的合成工艺进行了初步研究，得到了合成的最佳工艺条件为：在乙醚萃取TGA的有机相中，逐滴加入质量分数为30％的浓氨水，控制NH3与TGA的摩尔比为1.16：1进行反应，分离下层浅红色水相溶液即巯基乙酸铵产品，纯度达54.25％，产品收率92.9％。控制真空度0.095MPa，温度30℃下，对低纯产品进一步进行蒸馏脱除低沸物后，巯基乙酸铵产品纯度达74.27％，蒸馏收率92.57％。