[发明专利]一种制备二甲基亚砜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备二甲基亚砜的方法。

背景技术

二甲基亚砜（DMSO）是一种含硫有机化合物，常温下为无色透明液体，具有高极性、高吸湿性、可燃和高沸点非质子等特性。二甲基亚砜溶于水、乙醇、丙酮、乙醚和氯仿，是极性强的惰性溶剂，广泛用作溶剂和反应试剂。并且，二甲基亚砜具有很高的选择性抽提能力，可用作烷烃与芳香烃分离的提取溶剂，例如：二甲基亚砜可用于芳烃或丁二烯的抽提，在丙烯腈聚合反应中作为加工溶剂和抽丝溶剂，作为聚氨酯的合成溶剂及抽丝溶剂，作为聚酰胺、氟氯苯胺、聚酰亚胺和聚砜的合成溶剂。同时，在医药工业中，二甲基亚砜不仅可以直接作为某些药物的原料及载体，而且还能起到消炎止痛、利尿、镇静等作用，因此常作为止痛药物的活性组分添加于药物中。另外，二甲基亚砜也可作为电容介质、防冻剂、刹车油、稀有金属提取剂等。

目前，二甲基亚砜一般采用二甲基硫醚氧化法制得，一般采用以下几种生产工艺。

1、甲醇二硫化碳法：以甲醇和二硫化碳为原料，以γ-Al₂O₃作为催化剂，首先合成二甲基硫醚，再用二氧化氮（或硝酸）氧化得到二甲基亚砜。

2、二氧化氮法：以甲醇和硫化氢为原料，在γ-氧化铝作用下生成二甲基硫醚；将硫酸与亚硝酸钠反应制得二氧化氮；生成的二甲基硫醚与二氧化氮在60-80℃进行氧化反应生成粗二甲基亚砜，也有直接用氧气进行氧化，同样生成粗二甲基亚砜；粗二甲基亚砜经减压蒸馏，得到精制二甲基亚砜。

3、硫酸二甲酯法：将硫酸二甲酯与硫化钠反应，制得二甲基硫醚；硫酸与亚硝酸钠反应生成二氧化氮；二甲基硫醚与二氧化氮进行氧化反应，得到粗二甲基亚砜，经中和处理，蒸馏后得到精制二甲基亚砜。

采用阳极氧化法也可以由二甲硫醚生产二甲基亚砜，但是阳极氧化法的成本较高，不适于大规模生产。

另外，钱玲（《二甲基亚砜制备工艺的研究》，化学世界，2003年第1期第36页）公开了一种以过氧化氢作为氧化剂、以丙酮作为溶剂，将二甲基硫醚氧化以制备二甲基亚砜的方法，其中，反应温度可以为25-35℃，二甲基硫醚：双氧水：丙酮=3：5：5（体积比）。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用催化剂来制备二甲基亚砜的方法，该方法具有更高的二甲基亚砜选择性、二甲基硫醚转化率和氧化剂有效利用率。

本发明的发明人在研究过程中发现：在作为催化剂的钛硅分子筛的存在下，将二甲基硫醚与氧化剂接触来制备二甲基亚砜，能够获得高的二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性。在此基础上完成了本发明。

本发明提供了一种制备二甲基亚砜的方法，该方法包括在氧化反应条件下，将二甲基硫醚和至少一种氧化剂与催化剂接触，所述催化剂含有至少一种钛硅分子筛。

根据本发明的方法，二甲基硫醚的转化率和氧化剂的有效利用率高，二甲基亚砜的选择性好，从而能够有效地降低二甲基硫醚和氧化剂的使用量，降低二甲基亚砜的生产成本。并且，根据本发明的方法，催化剂的活性稳定性好，即使长时间连续运行或者将催化剂循环使用多次，仍然能够获得高的二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率以及二甲基亚砜选择性。另外，根据本发明的方法反应条件温和，易于控制，适于进行大规模生产。

具体实施方式

本发明提供了一种制备二甲基亚砜的方法，该方法包括在氧化反应条件下，将二甲基硫醚和至少一种氧化剂与催化剂接触，所述催化剂含有至少一种钛硅分子筛。

根据本发明的方法，所述催化剂中钛硅分子筛的含量以能够实现催化作用为准。一般地，以所述催化剂的总量为基准，所述钛硅分子筛的含量可以为1-100重量%，优选为5-100重量%，更优选为10-100重量%。

根据本发明的方法，所述钛硅分子筛可以为常见的具有各种拓扑结构的钛硅分子筛，例如：所述钛硅分子筛可以选自MFI结构的钛硅分子筛（如TS-1）、MEL结构的钛硅分子筛（如TS-2）、BEA结构的钛硅分子筛（如Ti-Beta）、MWW结构的钛硅分子筛（如Ti-MCM-22）、六方结构的钛硅分子筛（如Ti-MCM-41、Ti-SBA-15）、MOR结构的钛硅分子筛（如Ti-MOR）、TUN结构的钛硅分子筛（如Ti-TUN）和其它结构的钛硅分子筛（如Ti-ZSM-48）。

优选地，所述钛硅分子筛选自MFI结构的钛硅分子筛、MEL结构的钛硅分子筛和BEA结构的钛硅分子筛。更优选地，所述钛硅分子筛为MFI结构的钛硅分子筛。