于卉麗，劉仕偉，于世濤

(青島科技大學 化工學院，山東 青島 266042)

N-(4-氯苯基)-N′-(3，4-二氯苯基)脲(縮寫TCC)，是一種高效、廣譜抗菌劑，具有持續(xù)、安全、穩(wěn)定、用量少和藥效持久等殺菌特點，且穩(wěn)定性和配伍性極好。研究表明，稀釋三千萬倍的TCC溶液，也可完全抑制某些細菌的生長[1]。由于TCC對人體沒有危害[2]，所以作為抑菌劑和防腐劑廣泛運用于和生活息息相關的洗滌用品[3]、藥用油膏、化妝品和超細纖維制品等[3-4]。目前TCC的合成多采用3,4-二氯苯胺和對氯苯基異氰酸酯，然而由于對氯苯基異氰酸酯應用領域有限，國內(nèi)生產(chǎn)廠家較少，市面上不易獲得。與之相比3,4-二氯苯基異氰酸酯是一種重要的精細化學品，常用于農(nóng)藥利谷隆的生產(chǎn)，國內(nèi)生產(chǎn)廠家較多。由此，作者研究了對氯苯胺和3,4-二氯苯基異氰酸酯合成TCC。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

鄰二氯苯：CP級，質量分數(shù)≥99%，成都市科龍化工試劑廠；3,4-二氯苯基異氰酸酯：CP級，質量分數(shù)≥99%，濮陽市宏大圣導新材料有限公司；對氯苯胺：CP級，質量分數(shù)≥99%，國藥集團化學試劑有限公司。

液相色譜儀：日本島津；X-4A顯微熔點儀：上海精密科學儀器有限公司。

1.2 實驗方法

在四口圓底燒瓶中加入對氯苯胺4.13 g(0.032 mol)和25 mL鄰二氯苯的混合液，升溫至145 ℃時，將30 mL鄰二氯苯溶解的6.02 g(0.032 mol) 3,4-二氯苯基異氰酸酯溶液滴加到四口燒瓶中，滴加完畢后，保溫反應1 h，反應結束后，經(jīng)冷卻、過濾，濾餅用溶劑洗滌后，干燥至恒重，得到白色產(chǎn)物10.1 g，產(chǎn)品收率達99.0%，熔點250～255 ℃(技術要求250～255 ℃)，產(chǎn)品質量分數(shù)為99.7%，殘留在產(chǎn)品中的對氯苯胺僅為32×10-6。反應式如下。

2 結果與討論

2.1 溶劑用量對反應的影響

在n(3，4-二氯苯基異氰酸酯)∶n(對氯苯胺)=1∶1，對氯苯胺4.13 g，反應時間1 h，反應溫度145 ℃的條件下，考察了溶劑用量對反應的影響，結果見表1。

表1 溶劑用量對反應的影響

由表1可知，溶劑用量在增到55 mL時，產(chǎn)品收率有提高趨勢；溶劑用量超過55 mL時，產(chǎn)品收率開始下降，可能是溶劑量增加使得產(chǎn)品溶解。此外，實驗過程還發(fā)現(xiàn)，溶劑用量過少時，攪拌比較困難，反應不完全導致所得產(chǎn)物的純度和收率降低。由此，較合適的溶劑用量為55 mL。

2.2 n(3，4-二氯苯基異氰酸酯)∶n(對氯苯胺)對反應的影響

改變物料配比，其它條件不變，考察了物料配比對反應的影響，結果見表2。

表2 n(3，4-二氯苯基異氰酸酯)∶n(對氯苯胺)對反應的影響

由表2可知，隨著n(3，4-二氯苯基異氰酸酯)∶n(對氯苯胺)的增大，所得產(chǎn)品收率和熔點差別不大。但液相色譜測試結果表明，n(3，4-二氯苯基異氰酸酯)∶n(對氯苯胺)為1∶1，產(chǎn)品中殘留的原料胺的量最小。所以，n(3，4-二氯苯基異氰酸酯)∶n(對氯苯胺)=1∶1為較佳物質的量比。

2.3 反應時間對反應的影響

其它條件不變，改變反應時間，考察了反應時間對反應的影響，結果見表3。

表3 反應時間對反應的影響

由表3可知，反應時間對反應影響顯著，隨著反應時間的延長，產(chǎn)品收率先增后降。這是因為反應時間過短，反應不完全，反應時間過長時產(chǎn)物可能部分分解。因此，反應時間確定為1 h。

2.4 反應溫度對反應的影響

其它條件不變，改變反應溫度，考察了反應溫度對反應的影響，結果見表4。

表4 反應溫度對反應的影響

由表4可知，反應溫度從135 ℃升至155 ℃的過程中，產(chǎn)品收率先升高后又略微降低，可見過低和過高的反應溫度均不利于產(chǎn)物的生產(chǎn)。當反應溫度為145 ℃時，所得產(chǎn)品收率最高，達到99.2%。因此，確立較佳的反應溫度為145 ℃。

2.5 較佳反應條件下的重復性實驗

考察了較佳實驗條件[溶劑鄰二氯苯55 mL、n(3，4-二氯苯基異氰酸酯)∶n(對氯苯胺)=1∶1、反應時間1 h、反應溫度145 ℃]的重復性，結果見表5。

表5 較佳反應條件下的重復性實驗結果

由表5可知，在較佳反應條件下，反應的重現(xiàn)性好，產(chǎn)品的收率可達98.6%以上，產(chǎn)品熔點也符合技術要求，可以證明該工藝條件有很好的重現(xiàn)性。

3 結 論

研究了N-(4-氯苯基)-N′-(3，4-二氯苯基)脲的合成，并得到了其合成的較佳工藝條件：溶劑鄰二氯苯55 mL，n(3，4-二氯苯基異氰酸酯)∶n(對氯苯胺)=1∶1，反應時間1 h，反應溫度145 ℃。在該條件下，產(chǎn)品收率平均值達99.0%，其熔點和質量分數(shù)分別為250～255 ℃和99.7%，殘留在產(chǎn)品中的對氯苯胺僅為32×10-6，且工藝條件具有良好的重復性。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉仕偉, 于世濤，李露，等.N-(4-氯苯基)-N′-(3，4-二氯苯基)脲合成工藝[J].精細石油化工進展，2010，11(11)：27-29.

[2] 劉湘軍，趙妍，趙珊，等.超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法同時測定日化產(chǎn)品中的三氯生與三氯卡班[J].分析測試學報，2013，1(32)：64-65.

[3] 張軍.三氯卡班在洗衣液中的應用性能研究[J].中國洗滌用品工業(yè)，2014，21(2)：59-61.

[4] 顧義師，謝玲玲，邵彩英，等.三氯卡班/聚乳酸超細纖維的制備及其抗菌性能[J].紡織學報，2013，33(7)：14-15.