甲烷二磺酸亚甲酯的合成方法

简介

据专利报道，甲烷二磺酸亚甲酯可作为锂离子二次电池中电解液的添加剂，使电池的性能得到明显的改善；其可有效抑制负极上溶剂的分解反应，抑制电池在高温保存时正极的劣化及容量的降低，且用量小，见效快。因此，甲烷二磺酸亚甲酯作 新型的重要电解液添加剂，将在今后绿色环保的电池领域中得到广泛应用，日渐受到科研工作者的关注，对其的开发和研究也必将成为一个热点[1]。

合成

图1 甲烷二磺酸亚甲酯的合成路线

使用异辛烷作为反应溶剂合成亚甲基甲二磺酸盐向甲二磺酸盐银（20.0g，51.3mmol）的异辛烷（50mL）中滴加二碘甲烷（13.7g，51.3 mmol），并使混合物回流反应4小时。然后冷却反应混合物，用乙酸乙酯提取所需产物。在减压下浓缩提取物。得到了亚甲基甲二磺酸盐的粗产物。将粗产物溶解在乙酸乙酯中后，用活性炭处理溶液，然后浓缩。向其中加入正己烷，并过滤沉淀，以获得沉淀，并在减压下干燥。获得白色晶体形式的甲烷二磺酸亚甲酯（7.8g，产率：81%）。1H-NMR（CD3CN）δ：5.30（s，2H），5.97（s，2H）；13C-NMR（CD3CN）δ：68.9，91.8；熔点：146°C。合成路线如图1所示[2]。

图2 甲烷二磺酸亚甲酯的合成路线

在装有搅拌器、冷凝器和温度计的200ml四颈烧瓶中，放入8.8g（0.05mol）甲二磺酸和7.1g（0.05mole）五氧化二磷。在室温下搅拌的同时向混合物中加入1.6g（0.05摩尔）92%多聚甲醛。添加完成后，将混合物加热至120°C。并搅拌1小时。然后将混合物冷却至室温，并向其中加入100g二氯甲烷。搅拌1小时后，滤出不溶性物质。将所得滤液浓缩以获得晶体，并将所得晶体在40℃和10mmHg下干燥6小时，得到4.7g由通式（2）表示的亚甲二磺酸盐的浅棕色晶体，其中R1和R2为氢原子，n为1。所得亚甲基甲二磺酸酯的产率相对于甲二磺酸为50.0%。[0044]通过以下分析结果证实，得到的浅棕色晶体是甲烷二磺酸亚甲酯。1H-NMR（400MHz，CD 3 CN）δ（ppm）:5。33（s，2H），6。00（s，2H）。合成路线如图2所示。

参考文献

[1] 陈锦绣,范自强,柳方圆等. 甲烷二磺酸亚甲酯（MMDS）添加剂对NCM811||石墨软包电池的性能提升及作用机理研究 [J]. 化工设计通讯, 2023, 49 (09): 153-157.

[2]  Hiyama, Takehiro; et al. Process for production of methylene alkanedisulfonates. World Intellectual Property Organization, WO2007125736 A1 2007-11-08.