一种制备聚硫化物的方法和应用与流程

本发明属于化合物合成，具体涉及一种制备聚硫化物的方法和应用。

背景技术：

1、聚硫化物(分子式(通式)为nansn+1)，如聚硫化钾、聚硫化钠，可用于有机合成、橡胶改性等化学生产工作中。由于该化合物可电离产生聚硫离子故其具有极强的还原特性，能在有机合成中将芳香环上的硝基还原成氨基、羰基还原成醛基。另外此化合物具有聚硫根，能作为反应物要求为聚硫化物的硫供体使用。如在麦角硫因的合成中，在st酶(硫转移酶)的作用下，以聚硫化物(如聚硫化钾、聚硫化钠)为硫源将c-h直接转化为c-s，即将组氨酸甜菜碱转化为麦角硫因。

2、但目前所用的聚硫化物大都由sigma公司提供，鲜有文献公开或介绍聚硫化物相关的制备方法。因此，研究出聚合反应得率较高、聚合度易控制、易实现工业化生产的制备方法，对聚硫化物的应用具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种制备聚硫化物的方法和应用。本发明提供的方法易控制聚合度，操作简单，易实现工业化生产；且利用本发明提供的聚硫化物制备麦角硫因，能够提高麦角硫因的得率。

2、本发明提供了一种制备聚硫化物的方法。

3、具体地，一种制备聚硫化物的方法，包括以下步骤：

4、将硫加热熔融，然后加入硫化盐搅拌至完全熔融，再保温进行聚合反应；最后冷却结晶，制得聚硫化物。

5、优选地，在所述加热熔融的过程之前，先将反应容器预热升温至100-130℃，然后投入硫搅拌熔融；进一步优选地预热升温至110-120℃。

6、优选地，所述硫为升华硫粉末。

7、优选地，所述硫化盐为硫化钾或/和聚硫化钠。

8、优选地，所述硫与所述硫化盐的质量之比为(2-15)：40；进一步优选地，所述硫与所述硫化盐的质量之比为(4-9)：40；更优选地，所述硫与所述硫化盐的质量之比为(5-7)：40。

9、优选地，所述聚合反应的温度为100-130℃，所述聚合反应的时间为10-40min；进一步优选地，所述聚合反应的温度为110-120℃，所述聚合反应的时间为15-30min。

10、更为具体地，一种制备聚硫化物的方法，包括以下步骤：

11、(1)预热：在红外热成像仪监测下，将电炉预热升温至100-130℃；

12、(2)投硫：分别在坩埚中投入升华硫粉末并搅拌至完全熔融至浅黄色液体；

13、(3)聚合：向盛有熔融升华硫粉末坩埚中分别加入硫化钠晶体，搅拌至硫化钠完全熔融，并保持搅拌直至反应器内固态硫化钠消失，浅黄色熔融升华硫完全转变为红棕至黑色液体为止，再保温直至坩埚内反应物充分聚合；

14、(4)冷却结晶：待聚合完毕后，关闭反应器，将反应器冷却至室温使反应物结晶为固体，即制得聚硫化钠。

15、上述制备聚硫化物的方法中，其反应机理如下，以聚硫化钠为例，在加热条件下进行如下反应：

16、na2s+ns→nansn+1。

17、本发明还提供了一种聚硫化物。

18、具体的，一种聚硫化物，由上述方法制得；所述聚硫化物为聚硫化钠或聚硫化钾；所述聚硫化钠的重均分子量约为12511，s元素与na元素的质量比为1.6：1。

19、本发明还提供了一种聚硫化物的应用。

20、具体地，上述聚硫化物在制备麦角硫因中的应用。

21、具体应用过程如下：以tmh(组氨酸甜菜碱)作为底物，在st酶(其氨基酸序列如seqid no：1所示)的催化下，与本发明制备的聚硫化物反应，制得麦角硫因。

22、seq id no：1：mksistdellenlhrykvidirsvdayngwkengenrgghirsakslpykwvnyidwieivrskdilpqdklviygydsekaeevarmfekagytdlniypsffewvernlpmdrleryrhlvspdwlnqlittdnapeydndkyvichchyrnpvdyekghipgsipldtnslesedtwnrrspeelkdalenagissettvivygrfsypknddpfpgssaghlgamrcafimlyagvkdvrilngglqswldagynvttepakiskvsfganiplnpkiavdleeakeilsdpgkklvsvrswreyigevsgynyiekkgripgsvfgdcgtdayhmenyrnldhtmreyheiedkwkelgitpekrnafycgtgwrgseaflnawlmgwdnaavfdggwfewsnndlpfetgvpek(来源methanosalsum zhilinae)。

23、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

24、(1)本发明提供的制备聚硫化物的方法为固相法，通过向熔融单质硫中缓慢投入硫化钠，从而使硫化钠直接与单质硫聚合形成聚硫化物。该方法操作简单，能够提高聚合反应得率，且聚合度易控制，容易实现工业生产。

25、(2)本发明制备的聚硫化钠为聚合度高且分子量单一的聚合物，重均分子量约为12511，s元素与na或k元素的质量比为1.6：1。

26、(3)利用本发明提供的聚硫化物制备麦角硫因，能够显著提高麦角硫因的得率，得率约为市售聚硫化物的2倍。

技术特征：

1.一种制备聚硫化物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫为升华硫粉末。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫化盐为硫化钾或/和聚硫化钠。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述硫与所述硫化盐的质量之比为(2-15)：40。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述硫与所述硫化盐的质量之比为(4-9)：40。

6.根据权利要求1、2、3、5中任一项所述的方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为100-130℃，所述聚合反应的时间为10-40min。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.一种聚硫化物，其特征在于，由权利要求1-7中任一项所述的方法制得；所述聚硫化物为聚硫化钠或聚硫化钾；所述聚硫化钠的重均分子量约为12511，s元素与na元素的质量比为1.6：1。

9.权利要求8所述的聚硫化物在制备麦角硫因中的应用。

技术总结本发明属于化合物合成技术领域，公开了一种制备聚硫化物的方法和应用。该方法，包括以下步骤：将硫加热熔融，然后加入硫化盐搅拌至完全熔融，再保温进行聚合反应；最后冷却结晶，制得聚硫化物。本发明通过向熔融单质硫中缓慢投入硫化盐，从而使硫化钠直接与单质硫聚合形成聚硫化物。该方法操作简单，能够提高聚合反应得率，且聚合度易控制，容易实现工业化生产。本发明制备的聚硫化物为聚合度高且分子量单一的聚合物。利用本发明提供的聚硫化物制备麦角硫因，能够显著提高麦角硫因的得率，得率约为市售聚硫化物的2倍。技术研发人员：闫修瑜,吕文博,李英,劳文莹受保护的技术使用者：珠海宝锐生物科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18