一種氟代碳酸乙烯酯的製備方法
2023-06-03 19:52:36
專利名稱：一種氟代碳酸乙烯酯的製備方法
技術領域：
本發明涉及鋰離子電池技術；是一種由 一氯代碳酸乙烯酯製備氟代碳酸乙烯酯的 製備方法。
背景技術：
氟代碳酸乙烯酯是用於鋰離子電池電解液的添加劑，能形成優良的SEI膜，結構 緊密，而且不增加阻抗，有效阻止電解液分解，能提高鋰電池的循環壽命，因此越來越受到關注。 氟代碳酸乙烯酯的生產方法主要有兩種，主要區別是原料的不同一種用氟氣與 氮氣的混合氣做氟代劑與氯代碳酸乙烯酯反應，由於此方法使用的原料是氟氣，不僅毒性 高，腐蝕性強，而且反應活性不易控制，對反應設備要求比較苛刻。另一種用氟化鈉或氟化 鉀做氟代劑與氯代碳酸乙烯酯反應，這種方法若沒使用相轉移催化劑，反應溫度高、時間長 而且轉化率低；專利號CN 101210005A中介紹了一種使用冠醚或聚乙二醇做相轉移催化劑 的合成方法，此合成方法的優點是反應時間短、收率高、相對成本低。
發明內容
本發明採用了離子液體做相轉移催化劑，此發明除具有CN 101210005A專利介紹 的優點外，還具備以下幾個優點 1、無加料順序問題，將物料一起混合加入反應器中，反應溫和，反應過程中不會出 現自放熱現象，反應更易控制。 2、離子液體做相轉移催化劑，不但用量小且可以回收利用。
3、反應液粘度較小，不需在一定溫度下過濾。
本發明提供了一種氟代碳酸乙烯酯的製備方法，其特徵在於製備方法如下 (1)混合反應 將一定量的氯代碳酸乙烯酯、氟化物及離子液體分別加到三口燒瓶反應容器中， 用攪拌器將反應物混合均勻。在一定溫度下反應，當溫度升到所需的溫度時，進行保溫反 應。 氟化物加入量為氯代碳酸乙烯酯重量的35-40% ;氟化物選自氟化鈉、氟化鉀等， 優選氟化鈉。 可供使用的離子液體種類有咪唑型離子液體、吡咯烷型離子液體、季銨型離子液 體等，優先選擇咪唑型離子液體，例如氯化1-辛基_3-甲基咪唑。用量佔反應物總量的 1% 5%，優選量為3%。 反應溫度為室溫 IO(TC ，優選溫度為50°C 。
保溫溫度為80 120°C ，優選溫度為IO(TC 。
(2)粗品提純 保溫一定時間後進行過濾，過濾得到的濾液進行減壓蒸餾，蒸餾得到的粗品再進行精餾，即可得到純度為99.9%的產品。濾餅水洗後，可進行萃取分離，分層後將油層萃取 出來，經過脫水處理，也可進行減壓蒸餾、精餾，最終得到99.9%產品；其中減壓蒸餾的殘 留物就是離子液體，可重複使用數次。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步的描述。
實施例1 將氟化鈉50g、氯代碳酸乙烯酯130g、離子液體5ml混合一起加到帶有冷凝器、攪 拌器和溫度計的三口燒瓶中，反應溫度控制在5(TC左右，當溫度升高到IO(TC時保溫1小 時，然後過濾，得到的濾液氟代碳酸乙烯酯含量92. 3% 。
實施例2 將氟化鈉50g、氯代碳酸乙烯酯130g、離子液體3ml混合一起加到帶有冷凝器、攪 拌器和溫度計的三口燒瓶中，反應溫度控制在5(TC左右，當溫度升高到IO(TC時保溫1小 時，然後過濾，得到的濾液氟代碳酸乙烯酯含量91. 6%。
實施例3 將氟化鈉50g、氯代碳酸乙烯酯130g、離子液體lml混合一起加到帶有冷凝器、攪 拌器和溫度計的三口燒瓶中，反應溫度控制在5(TC左右，當溫度升高到IO(TC時保溫1小 時，然後過濾，得到的濾液氟代碳酸乙烯酯含量91. 0% 。
實施例4 將氟化鈉50g、氯代碳酸乙烯酯130g、離子液體0. 5ml混合一起加到帶有冷凝器、 攪拌器和溫度計的三口燒瓶中，反應溫度控制在5(TC左右，當溫度升高到IO(TC時保溫1小 時，然後過濾，得到的濾液氟代碳酸乙烯酯含量89. 1 % 。
實施例5 將氟化鈉50g、氯代碳酸乙烯酯130g、離子液體0. 5ml混合一起加到帶有冷凝器、 攪拌器和溫度計的三口燒瓶中，反應溫度控制在5(TC左右，當溫度升高到IO(TC時保溫2小 時，然後過濾，得到的濾液氟代碳酸乙烯酯含量93. 5% 。
實施例6 將氟化鈉50g、氯代碳酸乙烯酯130g、離子液體0. 5ml混合一起加到帶有冷凝器、 攪拌器和溫度計的三口燒瓶中，反應溫度控制在5(TC左右，當溫度升高到IO(TC時保溫3小 時，然後過濾，得到的濾液氟代碳酸乙烯酯含量87. 2% 。 通過對比實施例可發現離子液體的用量和保溫時間對濾液中氟代碳酸乙烯酯純 度都有一定影響，在保溫時間一樣條件下，離子液體用量越多，所得反應液純度越高，但離 子液體的用量多，原料成本隨之增加；在離子液體用量一樣條件下，保溫時間2小時最佳， 保溫時間太長，反應產物容易分解，純度反而降低。
權利要求
一種氟代碳酸乙烯酯的製備方法，其特徵在於製備方法如下(1)混合反應將一定量的氯代碳酸乙烯酯、氟化物及離子液體分別加到三口燒瓶反應容器中，用攪拌器將反應物混合均勻；在一定溫度下反應，當溫度升到所需的溫度時，進行保溫反應；氟化物加入量為氯代碳酸乙烯酯重量的35-40％；氟化物選自氟化鈉、氟化鉀；可供使用的離子液體種類選自咪唑型離子液體、吡咯烷型離子液體、季銨型離子液體，用量佔反應物總量的1％～5％，反應溫度為室溫～100℃；保溫溫度為80～120℃；(2)粗品提純保溫一定時間後進行過濾，過濾得到的濾液進行減壓蒸餾，蒸餾得到的粗品再進行精餾，即可得到純度為99.9％的產品；濾餅水洗後，可進行萃取分離，分層後將油層萃取出來，經過脫水處理，進行減壓蒸餾、精餾，最終得到純度為99.9％產品；其中減壓蒸餾的殘留物就是離子液體，可重複使用數次。
2. 按照權利要求1所述的製備方法，其特徵在於；(1)混合反應中氟化物加入量為氯代碳酸乙烯酯重量的36_38%;氟化物選自氟化鈉；離子液體選擇咪 唑型離子液體氯化1-辛基-3-甲基咪唑；用量佔反應物總量的3% ;反應溫度為50°C ;保溫溫度為IO(TC。
全文摘要
一種氟代碳酸乙烯酯的製備方法，其特徵在於製備方法如下(1)合反應；將一定量的氯代碳酸乙烯酯、氟化物及離子液體分別加到三口燒瓶反應容器中，用攪拌器將反應物混合均勻；在一定溫度下反應，當溫度升到所需的溫度時，進行保溫反應；反應溫度為室溫～100℃；保溫溫度為80～120℃；(2)粗品提純保溫一定時間後進行過濾，過濾得到的濾液進行減壓蒸餾，蒸餾得到的粗品再進行精餾，最終得到純度為99.9％產品；其中減壓蒸餾的殘留物就是離子液體，可重複使用數次。
文檔編號C07D317/42GK101717391SQ200910237020
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月9日 優先權日2009年11月9日
發明者劉大凡, 劉紅光, 劉錦平, 宋曉莉, 李曉磊, 趙慶雲, 趙洪 申請人:中國海洋石油總公司;中海油天津化工研究設計院