3453-83-6 / 2-甲基磺酰氯的應(yīng)用及制備

背景及概述^[1][2]

2-甲基磺酰氯為無(wú)色或微黃色液體，熔點(diǎn)為?32℃，沸點(diǎn)為164℃，不溶于水，溶于乙醇、乙醚和無(wú)水氟化氫中。2-甲基磺酰氯是一種重要的有機(jī)化合物。它是生產(chǎn)甲基磺酸和許多醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體。目前，生產(chǎn)2-甲基磺酰氯的常用方法是采用二甲基二硫的氯氣濕法氧化工藝。該工藝具有生產(chǎn)條件溫和、投資小、工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。

應(yīng)用^[2-3]

2-甲基磺酰氯是一種重要的有機(jī)化合物。其應(yīng)用舉例如下：

1）2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl制備甲基磺酰氟CH3SO2F，是以2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl為原料，所述方法步驟如下：在反應(yīng)設(shè)備中，將水H2O、氟化鉀KF和2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl混合，或?qū)⒎汯F水溶液與2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl混合，發(fā)生氟代反應(yīng)，獲得產(chǎn)物甲基磺酰氟CH3SO2F和副產(chǎn)物氯化鉀KCl。本發(fā)明的好處是：反應(yīng)速度快，反應(yīng)時(shí)間短，2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl和甲基磺酰氟CH3SO2F的水解量少，產(chǎn)物的選擇性和收率提高，而且為反應(yīng)產(chǎn)物的分離精制提供了非常有利的條件，有利于實(shí)現(xiàn)過(guò)程的清潔生產(chǎn)，大幅度降低了制備成本，便于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化。

2）用2-甲基磺酰氯制備甲基磺酸錫，其步驟如下：(1)氯化亞錫的制備；(2)甲基磺酸錫水溶液的制備；其優(yōu)點(diǎn)是：采用價(jià)格低廉的鹽酸溶解金屬錫或氧化亞錫，制備出氯化亞錫水溶液，將2-甲基磺酰氯在氯化亞錫的水溶液中水解，制備出甲基磺酸亞錫。所有反應(yīng)均在較低的溫度和常壓或者低壓和減壓下進(jìn)行，避免了高溫下甲基磺酸的分解和二價(jià)錫離子的氧化變色。并且，2-甲基磺酰氯的水解與甲基磺酸與氯化亞錫的置換反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，減少了甲基磺酸的制備過(guò)程，節(jié)省成本。而且，水解和置換反應(yīng)得到的鹽酸可循環(huán)利用。

制備^[1，4]

方法1：一種高純2-甲基磺酰氯的制備方法，其步驟如下：

(1)水與二甲基二硫按照水過(guò)量30～100％的比例投入反應(yīng)釜中，加入少量相轉(zhuǎn)移催化劑TX10，釜內(nèi)隔絕光線的條件下向反應(yīng)釜加套內(nèi)通入鹽水降溫，然后緩慢從釜底通過(guò)氯氣鼓泡器向反應(yīng)釜內(nèi)鼓入氯氣，發(fā)生如下反應(yīng)：

CH₃SSCH₃+5Cl₂+4H₂O——2CH₃SO₂Cl+8HCl

(2)反應(yīng)完全后，向反應(yīng)釜內(nèi)加入質(zhì)量百分濃度為30％的工業(yè)鹽酸，所述工業(yè)鹽酸中的含水量與步驟(1)所加入的水量比例為1∶1，攪拌，使硫酸進(jìn)一步溶解在水相中，與2-甲基磺酰氯分離；攪拌1到3小時(shí)后，靜置分層；

(3)分層2小時(shí)左右后，2-甲基磺酰氯與鹽酸分離，2-甲基磺酰氯粗品沉入釜底；將釜底2-甲基磺酰氯粗品泵入蒸餾釜中進(jìn)行減壓蒸餾；在蒸餾釜塔頂回流下方設(shè)置有陶瓷溢流分布器，以強(qiáng)化塔頂冷凝回流液體的分布，提高傳質(zhì)效率；在蒸餾釜塔頂氣體出口設(shè)置有四氟絲網(wǎng)除沫器等氣液分離裝置，以分離2-甲基磺酰氯氣體中夾帶的硫酸等副產(chǎn)物液滴，根據(jù)分離效果情況，可串聯(lián)設(shè)置多級(jí)絲網(wǎng)除沫器；

(4)分離出了硫酸的2-甲基磺酰氯通過(guò)2-甲基磺酰氯成品過(guò)冷凝后成為液態(tài)2-甲基磺酰氯成品，其中硫酸的含量小于30ppm，完全滿足生產(chǎn)高純甲基磺酸的要求。

方法2：一種2-甲基磺酰氯與氟化鉀反應(yīng)后物料的分離制備甲基磺酰氟CH3SO2F的方法，是以2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl為原料，所述方法步驟如下：

(1)氟代反應(yīng)：在反應(yīng)設(shè)備中，將水、氟化鉀KF和2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl混合，或?qū)⒎汯F水溶液與2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl混合，發(fā)生氟代反應(yīng)，反應(yīng)后的物料進(jìn)入下一步；

(2)中和反應(yīng)：將上一步獲得的物料加入中和劑進(jìn)行中和反應(yīng)，反應(yīng)后的物料進(jìn)入下一步；

(3)冷卻結(jié)晶：將上一步獲得的物料進(jìn)行冷卻結(jié)晶，氯化鉀KCl結(jié)晶析出；

(4)固?液分離：將上一步得到的物料進(jìn)行固?液分離，固相為氯化鉀KCl進(jìn)一步處理，液相進(jìn)入下一步；

(5)液?液分離：將上一步得到的液相進(jìn)行液?液分離，水相進(jìn)一步回收作為第一步氟代反應(yīng)的原料，油相進(jìn)入下一步；

(6)脫水處理：在上一步得到的油相中加入脫水劑進(jìn)行脫水處理，然后進(jìn)入下一步；

(7)固?液分離：將上一步得到的物料進(jìn)行固?液分離，固相脫水劑進(jìn)一步回收利用，液相進(jìn)入下一步；

(8)減壓蒸餾分離：將上一步得到的液相進(jìn)行減壓蒸餾分離，氣相冷凝產(chǎn)品為甲基磺酰氟CH3SO2F，蒸餾殘留物回收作為第一步氟代反應(yīng)的原料。

主要參考資料

[1] CN200810243624.02-甲基磺酰氯與氟化鉀反應(yīng)后物料的分離制備甲基磺酰氟CH3SO2F的方法

[2] CN200810243623.62-甲基磺酰氯CH3SO2Cl制備甲基磺酰氟CH3SO2F的方法

[3] CN201110423254.0一種用2-甲基磺酰氯制備甲基磺酸錫的方法

[4] CN201010196278.2一種高純2-甲基磺酰氯的制備方法