一種二甲基亞砜的電化學制備方法與流程

本發明涉及電化學合成的，具體涉及一種二甲基亞砜的電化學制備方法。

背景技術：

1、二甲基亞砜(dmso)是一類常用的含硫有機物，常溫下為無色無臭的液體，毒性極低，具有高極性，高沸點，高水溶性，非質子性的特點，可以溶解大部分的有機物，是常用的有機溶劑之一，廣泛用于眾多工業領域。

2、醫藥工業中，二甲基亞砜本身可起消炎止痛，利尿，鎮靜等作用，還能直接用作某些藥物的原料及載體，也被廣大化工制藥企業作為萃取劑使用。聚合物工業中，二甲基亞砜還具有很高的選擇性抽提能力，用作丙烯酸樹脂及聚砜樹酯的聚合和縮合溶劑、聚丙烯腈及乙酸纖維的聚合抽絲溶劑、烷烴與芳烴分離的抽提溶劑、用于芳烴、丁二烯抽提，腈綸紡絲、塑料溶劑及有機合成染料的反應介質。二甲基亞砜還在丙烯腈聚合以及紡絲工藝階段有所應用，作為溶劑用于碳纖維的合成制造中。農藥工業中二甲基亞砜作為反應溶劑可使得農藥生產過程中轉化率和收率明顯提高，可作為各種農藥生產過程中的反應溶劑。在電子通信領域中，二甲基亞砜主要用作電子原件的清洗劑和剝離劑等，在部分領域具有不可替代性。隨著5g通信、大數據、物聯網、汽車電子、工業自動化、等領域的革命性變化，將進一步刺激市場對二甲基亞砜的需求。

3、傳統二甲基亞砜的合成以二甲硫醚為底物，通過高價氮氧化物或者雙氧水作為氧化劑，前者存在一定污染，后者則成本較高且需要控制選擇性，使用二甲基亞砜綠電合成耦合制氫技術，可在水溶液中以電直接對底物進行氧化而無需加入氧化劑，在實現陽極高效轉化的同時陰極析出氫氣。

4、因此，有必要開發一種二甲基亞砜的電化學制備方法，以解決上述技術問題。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種二甲基亞砜的電化學制備方法，通過一步實現二甲基硫醚到二甲基亞砜的轉化，步驟簡單且環保。

2、本發明實現目的所采用的方案是：一種二甲基亞砜的電化學制備方法，包括以下步驟：

3、將溶劑、二甲基硫醚、水、添加劑和電解質混勻后得到電解體系，將所得電解體系進行電解反應，制得二甲基亞砜。

4、優選地，所述電解體系中二甲基硫醚的濃度為0.1-2.0mol/l，水與二甲基硫醚的摩爾比為1-100:1。

5、優選地，還包括添加劑，所述添加劑包括硫酸、醋酸、氯化氫、溴化氫、碘化氫和三氟乙酸中的至少一種，所述電解體系中添加劑的濃度為0-0.5mol/l。

6、優選地，所述二甲基硫醚與添加劑的摩爾比為0.1-10：0-1。

7、優選地，所述溶劑為水、甲醇、乙醇、乙腈、二甲基亞砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、丙酮、乙酸乙酯、四氫呋喃和1,4-二氧六環中的至少一種。

8、溶劑可以僅為水，也可以僅為有機溶劑，優選的方案為溶劑為水和有機溶劑的混合液。

9、當溶劑為水或者水和有機溶劑的混合液時，本發明體系中水有兩部分用途，一部分作為反應物與二甲基硫醚進行反應，一部分作為溶劑。

10、優選地，所述電解質包括碘化鈉、碘化鉀、碘化鋰、碘化銨、四乙基碘化銨、四丁基碘化銨、溴化鈉、溴化鉀、溴化鋰、溴化銨、四乙基溴化銨、四丁基溴化銨、氯化鈉、氯化鉀、氯化鋰、氯化銨、四乙基氯化銨、四丁基氯化銨中的至少一種，所述電解質在電解體系中的濃度為0.1m-3.0m。

11、優選地，所述電解反應中，所采用的陽極包括碳片、石墨氈、碳布、碳紙、負載有釕氧化物或銥氧化物的鈦基電極中的任意一種；所采用的陰極為鉑片、不銹鋼、鐵片、鎳片中的任意一種。

12、優選地，所述電解反應為恒電流電解反應，電流密度為10-650ma/cm2。

13、優選地，所述電解反應的溫度為0-40℃。

14、優選地，所述方法還包括：反應完成后，對電解液進行蒸餾并低溫冷凝收集得到二甲基亞砜產物。

15、本發明具有以下優點和有益效果：

16、本發明的二甲基亞砜的電化學制備方法，通過以二甲基硫醚為原料，以高的法拉第效率，一步得到二甲基亞砜。與傳統的二甲基亞砜的合成方法對比，該方法污染小，原子利用率高，對裝置腐蝕性弱，符合綠色，安全生產的要求。

17、本發明的二甲基亞砜的電化學制備方法不需要使用額外的氧化劑，且唯一的副產物為氫氣，符合綠色合成的要求。并且反應的法拉第效率高，具有較好的工業化應用前景。

技術特征：

1.一種二甲基亞砜的電化學制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的二甲基亞砜的電化學制備方法，其特征在于，所述電解體系中二甲基硫醚的濃度為0.1-2.0mol/l，水與二甲基硫醚的摩爾比為1-100:1。

3.根據權利要求1所述的二甲基亞砜的電化學制備方法，其特征在于，還包括添加劑，所述添加劑包括硫酸、醋酸、氯化氫、溴化氫、碘化氫和三氟乙酸中的至少一種，所述電解體系中添加劑的濃度為0-0.5mol/l。

4.根據權利要求3所述的二甲基亞砜的電化學制備方法，其特征在于，所述二甲基硫醚與添加劑的摩爾比為0.1-10：0-1。

5.根據權利要求1所述的二甲基亞砜的電化學制備方法，其特征在于，所述溶劑為水、甲醇、乙醇、乙腈、二甲基亞砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、丙酮、乙酸乙酯、四氫呋喃和1,4-二氧六環中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的二甲基亞砜的電化學制備方法，其特征在于，所述電解質包括碘化鈉、碘化鉀、碘化鋰、碘化銨、四乙基碘化銨、四丁基碘化銨、溴化鈉、溴化鉀、溴化鋰、溴化銨、四乙基溴化銨、四丁基溴化銨、氯化鈉、氯化鉀、氯化鋰、氯化銨、四乙基氯化銨、四丁基氯化銨中的至少一種，所述電解質在電解體系中的濃度為0.1m-3.0m。

7.根據權利要求1所述的二甲基亞砜的電化學制備方法，其特征在于，所述電解反應中，所采用的陽極包括碳片、石墨氈、碳布、碳紙、負載有釕氧化物或銥氧化物的鈦基電極中的任意一種；所采用的陰極為鉑片、不銹鋼、鐵片、鎳片中的任意一種。

8.根據權利要求1所述的二甲基亞砜的電化學制備方法，其特征在于，所述電解反應為恒電流電解反應，電流密度為10-650ma/cm2。

9.根據權利要求1所述的二甲基亞砜的電化學制備方法，其特征在于，所述電解反應的溫度為0-40℃。

10.根據權利要求1所述的二甲基亞砜的電化學制備方法，其特征在于，所述方法還包括：反應完成后，對電解液進行蒸餾并低溫冷凝收集得到二甲基亞砜產物。

技術總結
本發明涉及電化學合成的技術領域，具體涉及一種二甲基亞砜的電化學制備方法，包括以下步驟：將溶劑、二甲基硫醚、水和電解質混勻后得到電解體系，將所得電解體系進行電解反應，制得二甲基亞砜。本發明的二甲基亞砜的電化學制備方法，通過以二甲基硫醚為原料，以高的法拉第效率，一步得到二甲基亞砜。與傳統的二甲基亞砜的合成方法對比，該方法污染小，原子利用率高，對裝置腐蝕性弱，符合綠色，安全生產的要求。本發明的二甲基亞砜的電化學制備方法不需要使用額外的氧化劑，且唯一的副產物為氫氣，符合綠色合成的要求。并且反應的法拉第效率高，具有較好的工業化應用前景。

技術研發人員：胡嘉昱,胡精誠
受保護的技術使用者：無錫綠能電合科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13