几种常见的有机多硫化物的合成

        导读：几种常见的有机多硫化物的合成，硫醇在碱性环境下可以被氧化成有机多硫化物。合成这种有机多硫化物时所用的催化剂可以是液态碱，也可以是固态碱。

        参考《中国硫化物催化剂行业竞争态势与投资商机分析报告2013-2017》

        有机多硫化物其通式为R-Sn-R1，n为3~20之间，R和R1可以相同也可以不同，可以是烷基，烷芳基或是芳基所组成的基团。有机多硫化物和无机硫化物相比，其有较宽的分解温度范围，毒性相对较低，有很好的油溶性。因此，工业上常使用有机多硫化物作为极压抗磨添加剂来提高润滑油的各项性能。

        有机多硫化物按照其合成原料的不同可以分为5类：（1）以硫醇为原料；（2）以硫醇和单质硫为原料；（3）以卤化硫和烯烃为原料；（4）以单质硫、烯烃和硫化氢为原料；（5）以单质硫和烯烃为原料。

1.1以硫醇为原料

        经研究发现，硫醇在碱性环境下可以被氧化成有机多硫化物。合成这种有机多硫化物时所用的催化剂可以是液态碱，也可以是固态碱。其中，液态碱中主要以过渡金属离子作为催化剂，催化剂的活性取决于过渡金属接受和转移电子的能力；固体碱的碱性越强越有利于硫醇的氧化，使其催化活性越高。以硫醇为原料这种工艺多用来生产有机二硫化物，但由于碱液排放量过大，对环境造成污染，改用固体碱后，采取碱性适中，热稳定性良好的MgO作催化剂，大大的改善了液态碱的不足，同时适用于多种碱性反应体系。

1.2以硫醇和单质硫为原料

        该方法是在碱性条件下，硫醇与单质硫发生的氧化反应。其中选用的碱性催化剂可以是有机胺、醇胺、醇化物或是无机碱。利用这些传统的催化剂合成的硫化剂气味较大，对环境有一定污染，且得到的产物中杂质较多，给后续处理造成很大困难。

        亨利•贡戈拉和伊夫•达次合成了一种新型的催化剂，其通式为RSH•x（CmH2mO）•yMOH，其中R为C6~C18的烷基，x为4~12，CmH2mO为C2~C4的环氧烷，y为0.1~0.5，M为碱金属原子。这种催化剂可以提高催化剂的活性及润滑油的抗摩擦性能，使产物收率得到提高。在此之后，USP5068445和USP5786511先后采用含叔胺基或氢氧化季胺基的阴离子交换树脂和含碱性伯胺基的PS-DVB型树脂作催化剂。离子交换树脂可循环使用，但由于这种树脂是以颗粒或双齿状形式存在，在循环分离过程中相应的减少了反应的相界面，从而影响了产率。

        PS-DVB这种树脂是具有交联度很高的大孔性结构，催化活性高，有利于反应的进行。

        利用硫醇和单质硫为原料合成硫化剂，可得到较高的产物收率，但由于硫醇本身成本高，在反应过程中会有大量流失，进而导致工艺的成本提高，不利于实际生产。

1.3以卤化硫和烯烃为原料

        该方法是采用卤化硫和烯烃在催化剂的作用下，生成多硫化物，由于产物里含有一些杂原子，需要经过脱卤工序才可以得到较纯净的产物。选用卤化硫作原料，反应中会放出大量腐蚀性气体，如HCl、H2S等，易于腐蚀设备，并且对环境有污染，给后续处理造成很大不便。

1.4以单质S、烯烃和H2S为原料

        该方法按照加料方式的不同可以分为一步法和两步法。一步法是将单质硫、烯烃在碱性催化剂的作用下以一定比例混合，加热到一定温度后，再通入H2S气体，控制在一定压力下反应一段时间后，可得到S4、S5多硫化物。两步法是分为两个反应器，在第一个反应器中，H2S和烯烃反应生成硫醇，再将其通入含硫的反应器中，在催化剂的作用下合成所需要的多硫化物。一步法相对于两步法的合成路线简单，产品收率高，更适合工业生产的推广，但其合成时间较长，可以在以后的研究中改善这点不足，使其工艺更加完善。

1.5以单质S和烯烃为原料

        该方法是让S8分子在碱性催化剂的作用下断裂成线性分子，再与烯烃发生反应得到所需产物。