[发明专利]一种甲烷二磺酸亚甲酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯及其制备方法，所述制备方法包含磺化反应步骤、关环反应步骤以及提纯步骤。通过使用三氧化硫液体作为液态磺化剂和液态脱水剂，避免了使用固态的磺化剂和脱水剂，进行了液相反应，避免了固相反应或固液反应，提高了反应效率，并且避免了使用有机溶剂，避免因使用有机溶剂而导致副反应从而引入甲烷二磺酸二乙酯、二氯甲烷等杂质，降低了游离酸含量例如硫酸杂质含量，提高了产品的纯度，另外通过不使用有机溶剂，减少了三废的产生量。

技术领域

本发明涉及化学合成领域，具体涉及一种甲烷二磺酸亚甲酯及其制备方法。

背景技术

甲烷二磺酸亚甲酯是一种重要的医药中间体，可用作治疗动物中白血病等的药物成分。除了医药领域，目前甲烷二磺酸亚甲酯的一个重要应用领域是锂离子电池领域。通过使用在电解液中添加了甲烷二磺酸亚甲酯的锂离子电池，能够提高高温循环性能，特别是在以锰酸锂作为正极材料的动力电池中，甲烷二磺酸亚甲酯能够抑制在高温下熔出的锰元素吸附在负极表面，抑制了阻抗上升，有效提高了循环特性，能够增加循环寿命。

目前，甲烷二磺酸亚甲酯通常采用以下方法制备，通过将二卤代甲烷与亚硫酸盐在水相中回流磺化得到甲烷二磺酸盐；然后将甲烷二磺酸盐与氯化钡在水相中回流反应生成甲烷二磺酸钡沉淀，再加入硫酸进行回流酸化，得到甲烷二磺酸的水溶液。将甲烷二磺酸的水溶液进行高温脱水，得到固体甲烷二磺酸；将该固体甲烷二磺酸与五氧化二磷、多聚甲醛固相加热搅拌反应，进行脱水缩合反应得到含甲烷二磺酸亚甲酯的固态粗品，最后进行提纯。该方法的工艺流程复杂，产生固废和废水多，甲烷二磺酸纯化困难，脱水缩合原料均为固体反应不均匀，收率偏低。

CN106866465A公开了一种以二氯甲烷与亚硫酸钠进行反应而得到甲烷二磺酸钠，再经钡化沉淀、酸化、浓缩、蒸发得到甲烷二磺酸。该方法中合成甲烷二磺酸的后处理工艺复杂，三废多。

专利CN101426776B公开了一种在五氧化二磷脱水剂存在下使得甲烷二磺酸与甲醛类化合物进行反应得到甲烷二磺酸亚甲酯的方法。该方法因为原料和产品均为固体，反应不使用溶剂存在物料混合不均匀问题，同时存在局部过热产品碳化分解，收率只有50％。得到产品颜色深、酸度高。

CN101472909B公开了一种使得甲烷二磺酸与银试剂反应得到甲烷二磺酸银，使得甲烷二磺酸银与二碘甲烷反应得到甲烷二磺酸亚甲酯的方法。该方法中的银试剂和二碘甲烷的原料昂贵，不适宜工业化生产。

CN108840852A公开了一种将甲烷磺酸进行磺化反应、脱水缩合反应从而得到甲烷二磺酸亚甲酯的方法。该方法的脱水缩合反应是将在磺化反应中制备的甲烷二磺酸与甲醛化合物溶解在有机溶剂中，在脱水剂的存在下，进行脱水缩合反应生成甲烷二磺酸亚甲酯粗品，将所得的甲烷二磺酸亚甲酯粗品加入水中洗涤，烘干得即得甲烷二磺酸亚甲酯精品。但是，本发明人发现，有机溶剂例如乙酸乙酯、二氯乙烷、二氯甲烷对甲烷二磺酸的溶解度差，导致反应收率降低，环丁砜、乙二醇二甲醚、乙酸酐等溶剂对甲烷二磺酸有一定溶解度但是能与水混溶，在后处理中容易造成产品中的水分含量偏高，而且溶剂回收困难。作为脱水剂的五氧化二磷难以溶于溶剂，采用光气、二氯亚砜、三氯化磷作为脱水剂时，可能与甲烷二磺酸以及溶剂发生氯化等副反应，导致甲烷二磺酸亚甲酯的纯度低。

发明内容

针对现有的技术中的缺陷，提供一种甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法。

本发明通过下述方案实现：

[1]一种甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其特征在于，其包含以下步骤：

(1)磺化反应步骤

采用甲烷磺酸与磺化试剂进行磺化反应，得到包含甲烷二磺酸的磺化反应液；

(2)关环反应步骤

将步骤(1)得到的磺化反应液与缩合试剂在脱水剂三氧化硫的作用下进行关环反应，进行冷却，得到甲烷二磺酸亚甲酯粗品；