二氧化硫脲(Thiourea Dioxide)简称TD，国外商品名称Manofast，分子式： CH4N2O2S，分子量108.12，是一种新型高效有机还原剂。
  二氧化硫脲具有如下优良性能：
  (1)热稳定性能好。在干燥状态下低于70℃时是稳定的，在酸性溶液中也是稳定的，但在碱 性溶液中很快分解，生成还原性很强的亚磺酸(次硫酸)。
  (2)还原电位高。二氧化硫脲的还原电位最高可达1230 mV，而其它还原剂一般只有500～600 mV，而且还原电位值下降的速度很慢。
  (3)安全性能好。据报道二氧化硫脲为非致癌物质，经急性毒性试验为低毒化合物。其分解 产物不增加COD和BOD的值，对环境无污染。
  二氧化硫脲的用途广泛。除用于无机化学领域作各种金属离子的还原剂外，由于其还原能力 比保险粉强，稳定性好，运输、贮存和使用均比较方便、安全，不象保险粉那样容易分解和 自燃，在印染和漂白工业中已成为保险粉的安全替代品。又因二氧化硫脲还原电位最高可达 1230 mV，具有优良的还原能力，除在纺织印染外，近年来有机合成和分析中的应用亦有所 发展，并在制药、造纸、高分子和照相材料工业中有着广泛应用。因此，二氧化硫脲是一种 前景十分广阔的有机产品。
  二氧化硫脲最早于1910年由Barett首次合成，但实现工业化生产迟至1967年在日本投产。接 着，美国的两家公司GuardianChem.Corp和Umasten Onxy Corp以及前苏联、英国等国家的数 家工厂也相继投入生产。我国对TD的研制工作始于1980年，石家庄市农药厂、本溪市化学厂 、兰化有机厂等相继建成装置投产。
  二氧化硫脲通常有3种合成路线。(1)以臭氧和硫脲为原料的制法；(2)以氰氨化钙、硫化铵 和双氧水为原料的合成方法。(3)以硫脲和双氧水为原料，在催化剂存在下的合成方法。比 较上述几条路线，第(3)条路线具有原料易得，制备也不困难，且操作易于工业化，三废少 ，易处理等优点。本文对以硫脲和双氧水为原料的工艺路线合成二氧化硫脲，进行了研究。
1 试验部分
  在装有搅拌、温度计、分液漏斗的500 ml圆底烧瓶中，先加入粉碎好的硫脲、溶剂，搅拌溶 解 。再将反应瓶用冰盐浴冷却，维持瓶内反应温度，然后在激烈的搅拌下，由滴液漏斗开始慢 慢滴加过氧化氢溶液，控制pH值在3～5左右。待反应完毕后，再搅拌冷却、结晶，经抽滤在 适当温度下快速干燥得产品，滤液回收。
2 结果与讨论
2.1 反应温度的选择
  硫脲和双氧水的反应是强放热反应，在反应过程中放出大量的反应热，反应热为431 kJ/mol ，所以反应必须在冷冻条件充足的情况下进行，将反应生成热及时移走，这对产品的产量、 质量均是很有利的。下面是对0～20℃范围内的反应温度进行了考察，结果见表1。
表1 反应温度对收率的影响
反应温度/℃ 0 5 10 15 20
二氧化硫脲收率/% 84.20 87.52 78.06 76.21 67.12
  从表1可以看出：反应温度越低收率越高，质量也越好。但在实验中发现反应温度太低也会 给操 作带来很大困难。因此我们根据试验情况，保持在0～5℃为最佳反应温度，这时TD的收率和 含量均较高。反应温度太高时，TD成品收率迅速下降，当反应温度超过30℃时产品开始变黄 ，部分或全部分解析出硫。
2.2 反应体系pH值选择
  根据反应机理可知，如果反应液pH值在2以下，硫脲仅与H2O2作用生成甲脒化二硫而不 再继续反应生成TD；若反应pH值在6以上，溶液中能分解出次硫酸，次硫酸还原能力极强， 很快与H2O2作用，增添了系统的副反应及化学杂质，收率显著降低。因此调整测定pH值 是反应相当重要的环节。为保持反应液的pH在2～6之间，需在反应液中加入pH稳定剂。
2.3 物料配比的选择
  以硫脲计，过氧化氢用量少时，反应不完全；用量大时，既可能使TD深度氧化，又造成浪费 。副反应生成的H2SO3也会与过氧化氢进行反应。因此应严格控制反应的物料配比。试 验中，用H2O2作溶剂，加入40 g硫脲，反应温度0～5℃，对H2O2/CS(NH2)2=1.8 ～2.4范围内的不同摩尔配比进行选择，结果如表2所示。
表2 反应物摩尔配比对收率的影响
硫脲与双氧水配比 1∶1.90 1∶1.95 1∶2.00 1∶2.05 1∶2.10
二氧化硫脲收率/% 80.70 86.11 87.28 85.

 
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