[发明专利]烷烃磺酸的生产方法

权利要求书

1.由烷烃(尤其是甲烷)和三氧化硫制备烷烃磺酸(尤其是甲磺酸)的方法，包括使烷烃的碳正离子(尤其是甲烷的碳正离子)与三氧化硫反应，形成烷烃磺酸的步骤。

2.根据权利要求1的方法，其中碳正离子为正碳离子，尤其是正亚甲基离子(CH₃⁺)。

3.根据权利要求2的方法，其中使烷烃的碳正离子与三氧化硫反应的步骤包括以下步骤：

i)使正碳离子与三氧化硫反应，形成烷基亚硫酸盐阳离子；

ii)使烷基亚硫酸盐阳离子与烷烃反应形成烷烃磺酸，并再生出正碳离子。

4.根据权利要求2或3的方法，其中所述正碳离子通过所述烷烃与活化的预催化剂反应获得，其中所述预催化剂包含过氧化氢衍生物，并且其中所述预催化剂通过使所述预催化剂与超酸反应而活化。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述预催化剂对应于式

其中R₁和R₂可以相同或不同，并且选自-H、-OH、-CH₃、-O-CH₃、-F、-Cl、-Br、-C₂H₅或更高级的烷烃、-O-C₂H₅或更高级的烷烃的组。

6.根据权利要求4或5的方法，其中预催化剂对应于式R₁-O-O-R₂，其中R₁和R₂是不同的，并且任选地，预催化剂中的过氧键是极化的。

7.根据权利要求4至6中一项或多项的方法，其中预催化剂通过使过氧化氢与磺酸(尤其是甲磺酸)反应获得。

8.根据权利要求1-7中一项或多项的方法，其中三氧化硫以纯的形式或发烟硫酸中的三氧化硫溶液使用，尤其是发烟硫酸中15-60％三氧化硫溶液。

9.根据权利要求1-8中一项或多项的方法，其中温度在0至100℃的范围内，尤其是在0至50℃的范围内。

10.根据权利要求1-9中一项或多项的方法，其中压力在10至150巴的范围内，尤其是在50至120巴的范围内。

11.碳正离子的用途，使用碳正离子生产烷烃磺酸，尤其是甲磺酸。

12.根据权利要求11的用途，其中碳正离子是正碳离子，尤其是正亚甲基离子(CH₃⁺)。

13.制备烷烃磺酸(尤其是甲磺酸)的方法，包括以下步骤：

I.提供三氧化硫；

II.提供烷烃，尤其是甲烷；

III.提供预催化剂，其中预催化剂包含过氧化氢衍生物；

IV.通过与超酸(尤其是在H₂SO₄中的SO₃)反应来活化预催化剂；

V.在反应器中将预催化剂、三氧化硫和烷烃在50℃或更低的温度下反应；

VI.从反应混合物中分离出烷烃磺酸，尤其是甲磺酸。

14.根据权利要求13的方法，其中所述预催化剂对应于式R₁-O-O-R₂，其中R₁和R₂不同，并且任选地，所述预催化剂中的过氧键被极化。