2-甲基磺酰氯的应用及制备

背景及概述^[1][2]

2-甲基磺酰氯为无色或微黄色液体，熔点为‑32℃，沸点为164℃，不溶于水，溶于乙醇、乙醚和无水氟化氢中。2-甲基磺酰氯是一种重要的有机化合物。它是生产甲基磺酸和许多医药、农药中间体。目前，生产2-甲基磺酰氯的常用方法是采用二甲基二硫的氯气湿法氧化工艺。该工艺具有生产条件温和、投资小、工艺简单、产品质量高等优点。

应用^[2-3]

2-甲基磺酰氯是一种重要的有机化合物。其应用举例如下：

1）2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl制备甲基磺酰氟CH3SO2F，是以2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl为原料，所述方法步骤如下：在反应设备中，将水H2O、氟化钾KF和2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl混合，或将氟化钾KF水溶液与2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl混合，发生氟代反应，获得产物甲基磺酰氟CH3SO2F和副产物氯化钾KCl。本发明的好处是：反应速度快，反应时间短，2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl和甲基磺酰氟CH3SO2F的水解量少，产物的选择性和收率提高，而且为反应产物的分离精制提供了非常有利的条件，有利于实现过程的清洁生产，大幅度降低了制备成本，便于实现大规模工业化。

2）用2-甲基磺酰氯制备甲基磺酸锡，其步骤如下：(1)氯化亚锡的制备；(2)甲基磺酸锡水溶液的制备；其优点是：采用价格低廉的盐酸溶解金属锡或氧化亚锡，制备出氯化亚锡水溶液，将2-甲基磺酰氯在氯化亚锡的水溶液中水解，制备出甲基磺酸亚锡。所有反应均在较低的温度和常压或者低压和减压下进行，避免了高温下甲基磺酸的分解和二价锡离子的氧化变色。并且，2-甲基磺酰氯的水解与甲基磺酸与氯化亚锡的置换反应同时进行，减少了甲基磺酸的制备过程，节省成本。而且，水解和置换反应得到的盐酸可循环利用。

制备^[1，4]

方法1：一种高纯2-甲基磺酰氯的制备方法，其步骤如下：

(1)水与二甲基二硫按照水过量30～100％的比例投入反应釜中，加入少量相转移催化剂TX10，釜内隔绝光线的条件下向反应釜加套内通入盐水降温，然后缓慢从釜底通过氯气鼓泡器向反应釜内鼓入氯气，发生如下反应：

CH₃SSCH₃+5Cl₂+4H₂O——2CH₃SO₂Cl+8HCl

(2)反应完全后，向反应釜内加入质量百分浓度为30％的工业盐酸，所述工业盐酸中的含水量与步骤(1)所加入的水量比例为1∶1，搅拌，使硫酸进一步溶解在水相中，与2-甲基磺酰氯分离；搅拌1到3小时后，静置分层；

(3)分层2小时左右后，2-甲基磺酰氯与盐酸分离，2-甲基磺酰氯粗品沉入釜底；将釜底2-甲基磺酰氯粗品泵入蒸馏釜中进行减压蒸馏；在蒸馏釜塔顶回流下方设置有陶瓷溢流分布器，以强化塔顶冷凝回流液体的分布，提高传质效率；在蒸馏釜塔顶气体出口设置有四氟丝网除沫器等气液分离装置，以分离2-甲基磺酰氯气体中夹带的硫酸等副产物液滴，根据分离效果情况，可串联设置多级丝网除沫器；

(4)分离出了硫酸的2-甲基磺酰氯通过2-甲基磺酰氯成品过冷凝后成为液态2-甲基磺酰氯成品，其中硫酸的含量小于30ppm，完全满足生产高纯甲基磺酸的要求。

方法2：一种2-甲基磺酰氯与氟化钾反应后物料的分离制备甲基磺酰氟CH3SO2F的方法，是以2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl为原料，所述方法步骤如下：

(1)氟代反应：在反应设备中，将水、氟化钾KF和2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl混合，或将氟化钾KF水溶液与2-甲基磺酰氯CH3SO2Cl混合，发生氟代反应，反应后的物料进入下一步；

(2)中和反应：将上一步获得的物料加入中和剂进行中和反应，反应后的物料进入下一步；

(3)冷却结晶：将上一步获得的物料进行冷却结晶，氯化钾KCl结晶析出；

(4)固‑液分离：将上一步得到的物料进行固‑液分离，固相为氯化钾KCl进一步处理，液相进入下一步；

(5)液‑液分离：将上一步得到的液相进行液‑液分离，水相进一步回收作为步氟代反应的原料，油相进入下一步；

(6)脱水处理：在上一步得到的油相中加入脱水剂进行脱水处理，然后进入下一步；

(7)固‑液分离：将上一步得到的物料进行固‑液分离，固相脱水剂进一步回收利用，液相进入下一步；

(8)减压蒸馏分离：将上一步得到的液相进行减压蒸馏分离，气相冷凝产品为甲基磺酰氟CH3SO2F，蒸馏残留物回收作为步氟代反应的原料。

主要参考资料

[1] CN200810243624.02-甲基磺酰氯与氟化钾反应后物料的分离制备甲基磺酰氟CH3SO2F的方法

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

[3] CN201110423254.0一种用2-甲基磺酰氯制备甲基磺酸锡的方法

[4] CN201010196278.2一种高纯2-甲基磺酰氯的制备方法