甲烷亚磺酸钠的制备及应用

背景及概述

甲烷亚磺酸钠又称甲磺酸钠，英文名称：sodium methyl sulfinate，CAS号：20277-69-4，分子式：CH3NaO2S，分子量：102.08800，是脂肪族亚磺酸钠。已有研究描述了将甲磺酸钠共轭加成到乙烯基杂环化合物中。人们研究了芳基硼酸和甲基亚磺酸钠之间的交叉偶联反应。以甲磺酸为原料，加入一当量的氢氧化钠，稀释至4M，即可制得原液。

制备

众所周知，芳环磺化引入磺酸基是非常容易的，但在链状碳氢化合物中引入磺酸基团并非易事。在高温高压下，卤代烷与过量的亚硫酸盐类浓水溶液反应，则卤原子可被置换，生成磺酸盐。卤代物中以溴代物作用最易，氯代物则需在200℃左右长时间加热条件下进行。但对于活泼的卤代物，反应条件则要温和得多，一般操作是将卤代物和亚硫酸钠水溶液共热即可。

本文用甲烷磺酰氯和焦亚硫酸钠为原料合成出了甲烷亚磺酸钠。本文主要研究以焦亚硫酸钠为原料合成甲烷亚磺酸钠。焦亚硫酸钠作为原料有以下几个优点：焦亚硫酸钠与亚硫酸钠成本相当；但在反应过程中1摩尔焦亚硫酸钠相当于2摩尔亚硫酸钠，降低了原料成本；焦亚硫酸钠溶解度比亚硫酸钠大2倍左右，因而反应过程中不需加入太多的溶剂水，提高了设备的生产能力，也使产品的干燥变得容易，节省了人力和能源[1]。

图1 甲烷亚磺酸钠合成反应式

实验操作：

在带有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气保护装置的的四口烧瓶中，先加入35％(质量分数，以下同)的焦亚硫酸钠溶液326g，氮气保护下，开启搅拌，加热至60～65。C时，滴加90．6g甲烷磺酰氯，保持反应液微微回流。反应过程中用氢氧化钠溶液调控pH值在8～9的范围内，当反应至无甲基丙烯氯回流时反应达到终点。加入50％(质量分数)氯化钙溶液，搅拌10rain，使生成的硫酸钙一亚硫酸钙沉淀完全。过滤，得无色透明磺化液。

减压脱水浓缩磺化液，待有白色晶体析出时，停止加热，冷却，加入适量无水乙醇，过滤除去氯化钠。滤液加热，蒸除溶剂，得白色固体产物甲烷亚磺酸钠粗品；粗品经洗涤重结晶、干燥得到甲烷亚磺酸钠成品。

参考文献

[1] Patent: EP1561747 A2, 2005 ;