N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽的生產新工藝

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新工藝，將一甲胺溶液與二硫化碳反應得到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。本發明對傳統文獻報道進行了改造，使反應在一釜內進行，可以明顯提高生產效率，技術較原始工藝條件有助于提高產品含量和品質，通過調整工藝水量可生產52%水溶液，該產品在施藥過程中無形中施加了鉀肥， 對土壤環境影響較小。該工藝收率高、操作簡便、產品純度高，適合工業化生產。

N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽；收率高；水劑；生產新工藝

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。有關其殺菌活性的報道見于國外，國內少有報道。 幾十年來,其在美國、西歐等農業機械化程度較高的國家使用量不斷加大。 威百畝(棚線斃)在我國由于受到經濟水平,特別是農業機械化程度低的影響,尚未能得以廣泛地推廣應用。但從國外的實際應用歷史看,隨著我國農業從手工勞作向機械化操作的不斷轉變, 威百畝(棚線斃)作為可與機械配套用的土壤薰蒸劑有很大發展前景。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,我國大部份地區線蟲病、土傳病發生較嚴重,直接危害農作物。如南方地區兩季及三季耕作田、北方地區大棚中的土傳病;南方地區的煙草、田七及北方地區的人參等經濟作物的線蟲病害。威百畝(棚線斃)的使用可有效解決這些地區農作物的病、蟲、草害。并且可以解決長期使用造成的土壤鹽堿化問題。

關于N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽的生產工藝 ，國內鮮有報道，目前生產中普遍采用二硫化碳、氫氧化鉀、與一甲胺反應進行制備，化學反應方程式為：

其在甲醇中有一定的溶解度,但在其它有機溶液中幾乎不溶。在濃水溶液中穩定,在稀水溶液中不穩定;在濕土壤中發生下列化學變化分解出異氰酸甲酯，它是實際起薰蒸作用的有效成份，反應過程見下式：

目前的生產技術中存在的問題是產物不夠穩定，且雜質較難清除。為了解決現有技術存在的雜質較難清除、產品品質不穩定的問題，我們在生產實際中找到了一種N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽溶液的生產方法，得到的產品質量穩定、施用可持續性強。我們設置一甲胺與二硫化碳反應溫度為35～40℃ ，中和反應的溫度為33～40℃，比原有溫度有所提高，能夠顯著提高產品品質和含量。

我們生產的N-甲基二硫代氨基甲酸鉀鹽52%水劑已達到國內先進水平，在該工藝中，我們為了克服廢水的產生，一方面通過減少系統廢水產生，另一方面將產生的廢水處理后用來調整棚線斃含量，減少生產帶來的環保壓力。在長期生產中，棚線斃的副產物--微小碳顆粒一直影響其品質問題，簡單的過濾不能夠解決這一問題，生產中通過更新設備三次靜置、錐體分層，已經基本上解決這一問題了。

1 實驗部分

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，美國安捷倫公司)，旋轉蒸發儀(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 實驗方法

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

然后，再加入1.02物質的量的30%氫氧化鉀水溶液在33～40℃進行中和反應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量百分比濃度為55.6%，收率98.3%

接著把反應液放入圓錐體中間槽靜置分層后，回收下層過量的二硫化碳，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釜的洗釜廢水經過脫色、吸附、沉淀、過濾等處理，處理后的水來調節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過負壓脫水、冷卻、抽濾、烘干后得到干燥的威百畝(棚線斃)。

2 結果與討論

2.1 溫度對反應的影響

表1 一甲胺與二硫化碳溫度對結果的影響

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，一甲胺轉化率最高，因此我們把反應溫度段定為35～40℃。

2.2 二硫化碳和一甲胺投料方式對反應的影響

表2 二硫化碳和一甲胺投料方式對結果的影響

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 攪拌頻率對反應的影響

表3 攪拌頻率對結果的影響

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，一甲胺轉化率最高，因此我們把攪拌頻率定為150r/min。

3 結論

(1)通過提高生產溫度，由原先的20～25℃提升為35～40℃，通過加料順序的改變，由原先先向反應釜內一次性加入一甲胺溶液，然后緩慢滴加二硫化碳，改為先向反應釜內一次性加入二硫化碳，然后緩慢滴加一甲胺溶液，通過提高反應釜攪拌速度，由原先80r/min提高到150r/min，顯著提高了產品品質和收率，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)本發明通過氫氧化鉀溶液生產出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，可以減少環境污染，使用可持續性強。

(3)使用生產中產生的廢水處理后用來調整鉀鹽的含量，實現生產廢水零排放。

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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，主要研究方向為有機化工及農藥合成研究工作。

S482.2

A

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

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