背景及概述
亚硫酸二甲酯是亚硫酸二甲基酯,常用温和选择性甲基化试剂、有机合成中间体,区别于剧毒硫酸二甲酯,安全性更优,精细化工、锂电电解液领域应用持续拓展。
特性
亚硫酸二甲酯为无色透明液体,带有微弱醚类刺激性气味,属于易燃液体,蒸气可与空气形成爆炸混合气。可溶于水,能与甲醇、乙醇、丙酮、甲苯、氯仿等绝大多数有机溶剂无限混溶;酸性条件下亚硫酸二甲酯缓慢水解,生成甲醇与亚硫酸;碱性环境快速皂化,得到甲醇与亚甲基盐;常温密封避光储存稳定,长期敞口会被空气氧化,逐步转化为硫酸二甲酯杂质;温度高于120℃开始热分解,释放二氧化硫、二甲醚等小分子。
制备工艺
氯化亚砜与甲醇醇解反应制备亚硫酸二甲酯[1],一分子甲醇与氯化亚砜生成氯代亚硫酸甲酯中间体,中间体即刻与第二分子甲醇发生取代,生成亚硫酸二甲酯,持续排出氯化氢尾气。粗品先常压脱除过量甲醇与HCl,再减压精馏截取125~128℃馏分,即可得到亚硫酸二甲酯纯度≥99%成品。

图1 亚硫酸二甲酯的合成反应式
应用
亚硫酸二甲酯是医药原料药、农药、香料合成专用甲基化试剂,酚、醇、羧酸的氧原子定向甲基化,适配复杂药物中间体合成,相比硫酸二甲酯毒性更低、后处理更简便;也可用于硫醇、胺类温和烷基化,精细染料分子结构修饰,副产物易分离提纯。
亚硫酸二甲酯添加至橡胶、聚酯、聚烯烃体系中作抗氧稳定剂,捕捉聚合体系过氧化物自由基,抑制树脂高温加工老化降解,提升材料耐候性与储存稳定性。
亚硫酸二甲酯电化学窗口宽、还原稳定性优良,可作为锂盐电解液辅助溶剂,改善锂盐解离度,适配高压储能电解液配方,抑制电极界面副反应,是新一代电解液功能性添加剂备选原料。
参考文献
[1]Annales de Chimie (Cachan, France), , vol. <11>6, p. 524,525.[J]Comptes Rendus Hebdomadaires des Seances de l'Academie des Sciences, , vol. 190, p. 56.