甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，步骤包括：甲基二磺酸和多聚甲醛在分散剂与脱水剂的条件下升温回流，反应结束后，反应液冷却至室温后抽滤除去不溶物得滤液，滤液真空旋干得到产品甲烷二磺酸亚甲酯；所述的脱水剂采用无水硫酸镁或无水硫酸钠。本发明专利技术的优点在于：一、分散剂条件使得反应原料能够充分反应，后处理简单，更适于工业生产。二、采用无水硫酸镁或无水硫酸钠的脱水过程为物理脱水，避免副反应，从而能有效提高收率。

Preparation of methylenemethane disulfonate

【技术实现步骤摘要】
甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法
本专利技术涉及甲烷二磺酸亚甲酯的制备

技术介绍
由于锂电池具有较高的能量重量比、可重复充电次数多、使用寿命长等优点，锂电池已经成为各种便携式电子产品的供电首选。随着锂电池越来越多地应用，锂电池循环使用的寿命已经成为人们越来越关注的焦点。甲烷二磺酸亚甲酯（MMDS）是一种新型的锂离子电池电解液添加剂，添加MMDS后的锂离子电池电解液的性能得到明显改善，不仅循环特性有效提高，使用寿命也得到显著延长。现有技术甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法主要有以下四种。（1）采用碳酸银和二碘甲烷为原料，在干燥的环己烷为溶剂的反应体系中经过两步反应得到产物。反应采用的原料都比较昂贵，且毒性大，对环境不友好，操作复杂，不易于工业化生产。（2）采用甲基二磺酸与多聚甲醛为原料，以五氧化二磷为脱水剂，在熔融状态下进行固相反应。该反应条件为固态熔融状态，不适合工业化生产，收率较低。（3）采用甲基二磺酸与甲醛为原料，使用氯化亚砜、三氯化磷、光气等剧毒试剂为酰化试剂。该反应需要多步反应，生成的副产物毒性较大，不适合工业化生产。（4）采用甲基二磺酸与甲醛为原料，以五氧化二磷为脱水剂，添加有机溶剂作为助磨剂，反应采用球磨方式进行，投料量有一定限制，难以工业化生产。由以上的几种制备方法发现：目前的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法还有待于进一步研发。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种适于工业生产、产品收率高、成本低的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，步骤包括：甲基二磺酸和多聚甲醛在分散剂与脱水剂的条件下升温回流，反应结束后，反应液冷却至室温后抽滤除去不溶物得滤液，滤液真空旋干得到产品甲烷二磺酸亚甲酯；所述的脱水剂采用无水硫酸镁或无水硫酸钠。进一步地，前述的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其中，投料过程如下：先投入甲基二磺酸和脱水剂，再加入分散剂，升温至回流温度后，多聚甲醛分若干批次加入，批次至少为两批次。进一步地，前述的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其中，甲基二磺酸与脱水剂的摩尔比为1:0.6~0.9。进一步地，前述的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其中，甲基二磺酸和多聚甲醛的摩尔比为：1:0.4~0.5。进一步地，前述的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其中，脱水剂优选为无水硫酸镁。进一步地，前述的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其中，分散剂的水分含量小于5000ppm。进一步地，前述的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其中，分散剂选用甲苯、二甲苯、苯重的一种或多种，回流反应温度控制在80℃~140℃。更进一步地，前述的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其中，回流反应时间为5~8小时。更进一步地，前述的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其中，回流反应时间优选为6小时。本专利技术的优点是：一、分散剂条件使得反应原料能够充分反应，后处理简单，更适于工业生产。二、多聚甲醛分批次加入，能进一步确保反应均匀、充分，从而有效节约生产成本。三、采用无水硫酸镁或无水硫酸钠的脱水过程为物理脱水，避免副反应，从而能有效提高收率。具体实施方式下面对甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法做进一步详细介绍。甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，步骤包括：甲基二磺酸和多聚甲醛在分散剂与脱水剂的条件下升温回流反应，反应结束后，反应液冷却至室温后抽滤除去不溶物得滤液，滤液真空旋干得到产品甲烷二磺酸亚甲酯；所述的脱水剂采用无水硫酸镁或无水硫酸钠。由于无水硫酸镁的分散性更好，脱水效率更高，因此脱水剂优选为无水硫酸镁。为了提高反应效果，投料过程如下：先投入甲基二磺酸和脱水剂，再加入分散剂，边搅拌边升温至回流反应温度后，多聚甲醛分成若干批次加入，批次至少为两批次，考虑到反应时间，可分为三批次加入。多聚甲醛每批次的加入量相同。为了确保反应完全，节约原料，甲基二磺酸和多聚甲醛的摩尔比为：1:0.4~0.5。为了保证脱水效果，提高收率，甲基二磺酸与脱水剂的摩尔比为1:0.6~0.9。分散剂选用甲苯、二甲苯、苯中的一种或多种，回流反应温度控制在80℃~140℃。分散剂的水分含量小于5000ppm。为了确保反应完全，回流反应时间为5~8小时，回流反应时间优选为6小时。下面给出具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例一：将甲基二磺酸176g，无水硫酸镁80g，甲苯1.5L，甲苯的水分含量为400ppm,加入到2L反应瓶中，机械搅拌下升温至回流温度110℃。36g多聚甲醛平均分成三批次，依次加入，在回流条件下反应6h，反应结束后反应液冷却至室温，抽滤除去不溶物，滤液真空旋干得到白色甲烷二磺酸亚甲酯产品130.1g，收率69.2%。实施例二：将甲基二磺酸88g，无水硫酸钠47.5g，二甲苯800ml，二甲苯的水分含量为350ppm,加入到2L反应瓶中，机械搅拌下升温至回流温度140℃。18g多聚甲醛平均分成三批次，依次加入，在回流条件下反应6h，反应结束后反应液冷却至室温，抽滤除去不溶物，滤液真空旋干得到白色甲烷二磺酸亚甲酯产品66.3g，收率70.5%。实施例三：将甲基二磺酸132g，无水硫酸镁62g，将甲苯和二甲苯各600ml加入到2L反应瓶中，甲苯的水分含量为380ppm，二甲苯的水分含量为360ppm，机械搅拌下升温至回流温度130℃。多聚甲醛27g平均分三批次，依次加入，在回流条件下反应6h，反应结束后反应液冷却至室温，抽滤除去不溶物，滤液真空旋干得到类白色甲烷二磺酸亚甲酯产品91.7g，收率65%。由上可知，本专利技术所述的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法具有以下优点：一、分散剂条件使得反应原料能够充分反应，后处理简单，更适于工业生产。二、多聚甲醛分批次加入，能进一步确保反应均匀、充分，从而有效节约生产成本。三、采用无水硫酸镁或无水硫酸钠的脱水过程为物理脱水，避免副反应，从而能有效提高收率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其特征在于：步骤包括：甲基二磺酸和多聚甲醛在分散剂与脱水剂的条件下升温回流，反应结束后，反应液冷却至室温后抽滤除去不溶物得滤液，滤液真空旋干得到产品甲烷二磺酸亚甲酯；所述的脱水剂采用无水硫酸镁或无水硫酸钠。/n

【技术特征摘要】
1.甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其特征在于：步骤包括：甲基二磺酸和多聚甲醛在分散剂与脱水剂的条件下升温回流，反应结束后，反应液冷却至室温后抽滤除去不溶物得滤液，滤液真空旋干得到产品甲烷二磺酸亚甲酯；所述的脱水剂采用无水硫酸镁或无水硫酸钠。


2.根据权利要求1所述的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其特征在于：投料过程如下：先投入甲基二磺酸和脱水剂，再加入分散剂，升温至回流温度后，多聚甲醛分若干批次加入，批次至少为两批次。


3.根据权利要求1所述的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其特征在于：甲基二磺酸与脱水剂的摩尔比为1:0.6~0.9。


4.根据权利要求1所述的甲烷二磺酸亚甲酯的制备方法，其特征在于：甲基二磺酸和多聚甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓龙，刘磊，戴建才，陈晓华，张明亮，周铭柯，刘栋成，
申请(专利权)人：张家港市国泰华荣化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32