一种甲烷二磺酸亚甲酯的合成方法技术

本发明专利技术提供了一种甲烷二磺酸亚甲酯的合成方法，通过将甲烷二磺酸溶解在脱水剂三甲基一氯硅烷中，分批投入多聚甲醛的方式，回流反应，反应生成的水与三甲基一氯硅烷反应生成六甲基二硅氧烷，尾气进入吸收系统，均相反应能够保证反应物充分反应，提高反应产率，减少副反应；反应结束后，通过加入较高沸点的DMF，将三甲基一氯硅烷和六甲基二硅氧烷完全回收，脱除部分DMF后过滤，将滤饼用碳酸二甲酯溶解，并加入活性炭脱色，脱除部分碳酸二甲酯后，加入二氯甲烷，使产物从混合液中结晶出来，过滤后用二氯甲烷洗涤滤饼，通过真空干燥可得到含量大于99.5％的产品，滤液可以反复套用以提高反应的产率；本发明专利技术技术方案产物的纯度和收率高，适宜工业化生产。适宜工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种甲烷二磺酸亚甲酯的合成方法


[0001]本专利技术涉及合成
，特别是一种甲烷二磺酸亚甲酯的合成方法。

技术介绍

[0002]甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)是一种重要的医药中间体和电子化学品，其独特的结构在合成杂环药物中有着巨大的作用，近年来，随着新能源技术的发展，甲烷二磺酸亚甲酯在电池电解液添加剂的应用也逐渐得到重视，其能够显著的改善电池性能，增加电池的可重复充电次数以及循环特性，对于动力电池，特别是锰酸锂做正极材料的动力电池，MMDS能防止高温下熔出的Mn吸附在负极表面，抑制了阻抗上升，有效的提高了循环周期特性，可以大大增加其循环寿命。
[0003]中国专利CN 107098882A公布了一种甲烷二磺酸亚甲酯的合成方法，使用甲烷二磺酸、多聚甲醛在五氧化二磷或无水硫酸镁作用下反应，产率约为50～70％。该技术方案中反应物均为固体，存在反应物难以混合均匀，以及局部反应导致反应热难以及时传递从而导致副反应发生的缺点，且使用的固态的脱水剂，导致反应产物的后处理较为麻烦，影响产物的收率。

技术实现思路

[0004]为解决
技术介绍
中的问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种甲烷二磺酸亚甲酯的合成方法，包括以下步骤：
[0006]S1：将甲烷二磺酸溶解到三甲基一氯硅烷中形成均相溶液，将甲烷二磺酸的三甲基一氯硅烷溶液加入反应器中，分批投入多聚甲醛，回流反应，尾气用碱液吸收；
[0007]S2：反应结束后，向反应液中加入N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)，脱除三甲基一氯硅烷和六甲基二硅氧烷；
[0008]S3：负压脱除部分DMF，降温后，抽滤得到滤饼和滤液；
[0009]S4：将滤饼溶于碳酸二甲酯，加入活性炭脱色，过滤后得到无色溶液；
[0010]S5：脱除溶液中部分碳酸二甲酯，降温后，向溶液中加入二氯甲烷，搅拌后，静置结晶；
[0011]S6：将结晶液过滤，使用二氯甲烷洗涤滤饼，真空干燥后得到产品甲烷二磺酸亚甲酯。
[0012]进一步地，S1中甲烷二磺酸和三甲基一氯硅烷用量的质量比为1:2～3，甲烷二磺酸和多聚甲醛的用量的摩尔比为1:1.2～1.5。
[0013]进一步地，S1中多聚甲醛分批投入的次数为4～10次。
[0014]进一步地，S2中DMF用量为甲烷二磺酸质量的2～3倍。
[0015]进一步地，S2中脱除三甲基一氯硅烷和六甲基二硅氧烷的重点为釜温110℃。
[0016]进一步地，S3中，DMF脱除量为投入量的80～90％。
[0017]进一步地，S4中碳酸二甲酯的用量为甲烷二磺酸质量的2～3倍。
[0018]进一步地，S5中碳酸二甲酯脱除量为投入量的80～90％。
[0019]进一步地，S5中二氯甲烷的用量为S5中碳酸二甲酯的脱除量。
[0020]本专利技术的有益效果为：
[0021]本专利技术提供了一种甲烷二磺酸亚甲酯的合成方法，通过将甲烷二磺酸溶解在脱水剂三甲基一氯硅烷中，分批投入多聚甲醛的方式，回流反应，反应生成的水与三甲基一氯硅烷反应生成六甲基二硅氧烷，尾气进入吸收系统，均相反应能够保证反应物的充分反应，提高反应产率，减少副反应；反应体系中使用三甲基一氯硅烷，一方面做为除水剂及时将水反应掉，能够保证产物的稳定，保证产率，另一方面也起到了反应溶剂的作用；反应结束后，通过加入较高沸点的DMF，将三甲基一氯硅烷和六甲基二硅氧烷完全回收，且由于甲烷二磺酸亚甲酯在DMF中溶解度比在三甲基一氯硅烷中小，而未完全反应的多聚甲醛能够溶解在DMF中，可以通过脱除部分DMF后，过滤出绝大部分的甲烷二磺酸亚甲酯，将未完全反应的多聚甲醛以及少量的焦油留在滤液中；将滤饼用碳酸二甲酯溶解，并加入活性炭脱色，提高了产品的品质，脱除部分碳酸二甲酯后，加入二氯甲烷，由于产品不溶于二氯甲烷，能够使产物从混合液中结晶出来进行过滤，洗涤后的滤饼通过真空干燥可得到含量大于99.5％的产品，滤液可以反复套用以提高反应的产率。
具体实施方式
[0022]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例1
[0024]一种甲烷二磺酸亚甲酯的合成方法，包括以下步骤：
[0025]S1：将176.1g甲烷二磺酸溶解到440.3g三甲基一氯硅烷中形成均相溶液，将甲烷二磺酸的三甲基一氯硅烷溶液加入反应器中，分6批共投入38.4g多聚甲醛(n＝10～100，含量94％)，回流反应，多聚甲醛投毕，反应4小时，尾气用碱液吸收；
[0026]S2：反应结束后，向反应液中加入440.3gDMF，分别脱除六甲基二硅氧烷和三甲基一氯硅烷，控制釜温到110℃，停止脱溶；
[0027]S3：负压
‑
0.075MPa脱除DMF，共收集DMF374g，料液降温后，抽滤得到滤饼和滤液；
[0028]S4：将滤饼溶于440.3g碳酸二甲酯，加入4.4g活性炭，常温搅拌脱色，过滤后得到无色溶液；
[0029]S5：加热脱除溶液中碳酸二甲酯，收集碳酸二甲酯374g，降温后，向溶液中加入二氯甲烷374g，搅拌后，静置结晶；
[0030]S6：将结晶液过滤，使用二氯甲烷洗涤滤饼，真空干燥后得到产品甲烷二磺酸亚甲酯，取样分析含量。
[0031]实施例1最终得到干燥的甲烷二磺酸亚甲酯157.3g，含量为99.67％，单程收率83.0％；取样测定S6中的滤液，其中甲烷二磺酸亚甲酯折百为4.6g，考虑到S6中的滤液可以不断的套用，甲烷二磺酸亚甲酯的实际收率为85.8％。
[0032]实施例2
[0033]一种甲烷二磺酸亚甲酯的合成方法，包括以下步骤：
[0034]S1：将176.1g甲烷二磺酸溶解到352.2g三甲基一氯硅烷中形成均相溶液，将甲烷二磺酸的三甲基一氯硅烷溶液加入反应器中，分10批共投入47.9g多聚甲醛(n＝10～100，含量94％)，回流反应，多聚甲醛投毕，反应4小时，尾气用碱液吸收；
[0035]S2：反应结束后，向反应液中加入352.2gDMF，分别脱除六甲基二硅氧烷和三甲基一氯硅烷，控制釜温到110℃，停止脱溶；
[0036]S3：负压
‑
0.075MPa脱除DMF，共收集DMF281.8g，料液降温后，抽滤得到滤饼和滤液；
[0037]S4：将滤饼溶于352.2g碳酸二甲酯，加入3.5g活性炭，常温搅拌脱色，过滤后得到无色溶液；
[0038]S5：加热脱除溶液中碳酸二甲酯，收集碳酸二甲酯281.8g，降温后，向溶液中加入二氯甲烷281.8g，搅拌后，静置结晶；
[0039]S6：将结晶液过滤，使用二氯甲烷洗涤滤饼，真空干燥后得到产品甲烷二磺酸亚甲酯，取样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲烷二磺酸亚甲酯的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将甲烷二磺酸溶解到三甲基一氯硅烷中形成均相溶液，将甲烷二磺酸的三甲基一氯硅烷溶液加入反应器中，分批投入多聚甲醛，回流反应，尾气用碱液吸收；S2：反应结束后，向反应液中加入N,N
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二甲基甲酰胺(DMF)，脱除三甲基一氯硅烷和六甲基二硅氧烷；S3：负压脱除部分DMF，降温后，抽滤得到滤饼和滤液；S4：将滤饼溶于碳酸二甲酯，加入活性炭脱色，过滤后得到无色溶液；S5：脱除溶液中部分碳酸二甲酯，降温后，向溶液中加入二氯甲烷，搅拌后，静置结晶；S6：将结晶液过滤，使用二氯甲烷洗涤滤饼，真空干燥后得到产品甲烷二磺酸亚甲酯。2.如权利要求1所述的甲烷二磺酸亚甲酯的合成方法，其特征在于：S1中甲烷二磺酸和三甲基一氯硅烷用量的质量比为1:2～3，甲烷二磺酸和多聚甲醛的用量的摩尔比为1:1.2～1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：万保坡，陈梅，蒋树正，陆顺翔，
申请(专利权)人：江苏万维宸新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：