CN1075140A - 甲烷磺酸的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种甲烷磺酸的制备工艺。其特征
是将硫化钠水溶液与硫磺反应，生成二硫化二钠和多
硫化物水溶液，与硫酸二甲酯反应制得二甲基二硫和
二甲基三硫的混合液体，分出该混合物直接用过氧化
氢水溶液氧化得到甲烷磺酸。本发明优点为工艺简
便，反应中间体无需分离纯化，可直接用于氧化；工艺
设备要求低，无需高温精馏设备，生产安全。
Description
本发明涉及一种甲烷磺酸的制备工艺。
甲烷磺酸是重要的化工产品，可作为有机反应的催化剂，电镀液的添加剂以及医药中间体。甲烷磺酸可以用多种方法合成，例如，用亚硫酸钠与硫酸二甲酯（Kachuin，O.I，USSR 335240，1972）或卤代烃反应（Bunte R.EP 338366，1989），虽然一步即得甲烷磺酸，但由于同时生成大量无机盐，分离纯化十分困难;用硫代硫酸钠与硫酸二甲酯及氯气反应生成甲磺酰氯。然后水解成甲烷磺酸（Bunton C.A.J.Chem.Soc 1958 3253）以及用硫氰酸钾与硫酸二甲酯反应生成甲基硫氰酸，再用硝酸氧化成甲烷磺酸（Kramerova N.P.SU 1313853，1987），前者需要氯气、后者需要硝酸，设备腐蚀较严重，而且原料成本较高。甲硫醇用过氧化氢氧化（SChreyer etC，Ger Offen 2602082，1977），该法可得到几乎纯净的甲烷磺酸，但甲硫醇沸点较低，贮存和运输困难。
SChreyer等人用2.7分子比的过氧化氢水溶液氧化二甲基二硫得到高收率的甲烷磺酸（DE 2602082，1977）。二甲基二硫通常用二硫化二钠与硫酸二甲酯反应而得。但同时生成二甲基三硫，需要高温精馏才能分离得到纯度高的二甲基二硫（R
Y，P.C.etc，Z.anory.Ch，1930;187：40）。实际上二烷基二硫氧化和二烷基三硫以及二烷基多硫化物氧化最终产物都是烷基磺酸，反应式如下：
R＝烷、芳基
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种以硫化钠、硫磺、硫酸二甲酯及过氧化氢水溶液为原料，反应生成中间产物不需要纯化可直接氧化生成甲烷磺酸的制备工艺。
本发明的目的可以通过以下措施来达到：
一种甲烷磺酸的制备工艺，其特征是将硫化钠水溶液与硫磺反应，生成二硫化二钠和多硫化物水溶液，与硫酸二甲酯反应制得二甲基二硫和二甲基三硫的混合液体，分出该混合物直接用过氧化氢水溶液氧化得到甲烷磺酸。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到：
九水硫化钠加适量水，配成浓度15～30%，最佳浓度15～22%，加入等克分子硫磺，在60℃～100℃反应回流3～5小时，最佳温度70℃～80℃，制得二硫化二钠溶液。滴加硫酸二甲酯，三种反应物硫化钠、硫磺和硫酸二甲酯的克分子配比为1～1.5∶1～1.5∶1，最佳克分子比为1.1∶1.1∶1，反应温度35℃～100℃，最佳温度60℃～65℃，滴加结束后在上述温度继续反应1～2小时。分出有机相，得到二甲基二硫和二甲基三硫混和液体。往混和二甲基硫醚中加入水及甲烷磺酸，三者克分子配比为1∶5.1∶0.14，在30℃～90℃滴加30%过氧化氢水溶液，过氧化氢用量与二甲基二硫克分子配比为H2O2∶CH3SSCH3＝5～6∶1，与二甲基三硫克分子配比为H2O2∶CH3SSSCH3＝8～10∶1，最佳配比为H2O2∶CH3SSCH3＝5.1∶1，H2O2∶CH3SSSCH3＝8.2∶1，滴加结束后，在100℃～110℃反应回流1小时。减压浓缩除水后，高真空减压蒸馏，收集10mmHy165℃～167℃馏份，得到含量高于97%的甲烷磺酸。二步收率合计74～77%。
实施例：
1、二甲基二硫和二甲基三硫的制备：
2000克九水硫化钠，1.5立升水，268克硫磺，在70℃～80℃加热搅拌5小时，冷至50℃，滴加720毫升硫酸二甲酯，反应温度为60℃～65℃，滴加完毕，继续反应1～2小时。分出油层，得粗品700克。经气相分析：
二甲基二硫 54.8%
二甲基三硫 45.2%
2、甲烷磺酸的制备：
混合二甲基硫醚700克和500克水及100克甲烷磺酸的混和物，室温滴加30%过氧化氢水溶液4.7立升，温度在30℃～90℃。滴加结束后，回流反应1小时。减压浓缩后，高真空减压蒸馏得到1070克甲烷磺酸（含量＞97%）。二步收率合计75%。
本发明相比现有技术具有如下优点：
1、工艺简便，反应中间体无需分离纯化，可直接用于氧化。
2、工艺设备要求低，无需高温精馏设备，生产安全。
Claims (6)
1、一种甲烷磺酸的制备工艺，其特征是将硫化钠水溶液与硫磺反应，生成二硫化二钠和多硫化物水溶液，与硫酸二甲酯反应制得二甲基二硫和二甲基三硫的混合液体，分出该混和物直接用过氧化氢水溶液氧化得到甲烷磺酸。
2、根据权利要求1所述的甲烷磺酸的制备工艺，其特征是硫化钠、硫磺和硫酸二甲酯的克分子配比为1～1.5∶1～1.5∶1，最佳配比为1.1∶1.1∶1。
3、根据权利要求1所述的甲烷磺酸的制备工艺，其特征是硫化钠和硫磺反应温度在60℃～100℃，最佳温度70℃～80℃;滴加硫酸二甲酯温度在35℃～100℃，最佳温度60℃～65℃。
4、根据权利要求1所述的甲烷磺酸的制备工艺，其特征是硫化钠和硫磺反应时间3～5小时;滴完硫酸二甲酯。在60℃～65℃继续反应1～2小时。
5、根据权利要求1所述的甲烷磺酸的制备工艺，其特征是过氧化氢用量与二甲基硫化物克分子配比为H2O2∶CH3SSCH3＝5～6∶1，H2O2∶CH3SSSCH3＝8～10∶1，最佳克分子比为H2O2∶CH3SSCH3＝5.1∶1，H2O2∶CH3SSSCH3＝8.2∶1。
6、根据权利要求1所述的甲烷磺酸的制备工艺，其特征是滴加过氧化氢温度为30℃～90℃。
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