亚硫酸乙烯酯的制备方法技术

本发明专利技术涉及通过二氧化硫与环氧乙烷的反应来催化合成亚硫酸乙烯酯的方法。本发明专利技术提供的亚硫酸乙烯酯的制备方法，包括将二氧化硫在催化剂存在下与环氧乙烷进行接触反应，其特征在于，所述催化剂为由聚乙二醇（ＰＥＧ）与金属卤化物形成的络合物。根据本发明专利技术的亚硫酸乙烯酯的制备方法，通过价格低、安全无毒的由聚乙二醇（ＰＥＧ）和金属卤化物络合形成的催化剂，以少量催化剂，在温和的条件下反应，能提高亚硫酸乙烯酯的纯度和收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过二氧化硫与环氧乙垸的反应来催化合成亚硫酸乙烯酯 的方法。
技术介绍
亚硫酸乙烯酯是一种重要的有机化工产品，也是合成其他化工产品的中 间体，可用作锂离子二次电池有机电解液的添加剂。目前已知的是，以环氧乙烷，二氧化硫为原料， 使用碱金属卤化物、碱土金属卤化物、或铁、钴、镍的卤化物作为催化剂，在高温(220°C~300°C)、高压(10MPa以上)下进行反应制备亚硫酸乙烯酯。 该方法的缺点是反应条件要求高、收率低、生成的副产物较多。CN85100162A公开了一种合成碳酸乙烯酯的方法，该方法是以环氧乙 烷和二氧化碳为原料，以链状聚醚与碱金属卤化物形成的络合物为催化剂进 行直接合成。但CN85100162A中并没有该催化剂可以用于亚硫酸乙烯酯的 制备的任何教导或启示。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的。 本专利技术提供的包括将二氧化硫在催化剂存在下与环氧乙烷进行接触反应，其特征在于，所述催化剂为由聚乙二醇(PEG)与金属卤化物形成的络合物。根据本专利技术的，通过价格低、安全无毒的由聚乙二醇(PEG)与金属卤化物络合形成的催化剂，以少量催化剂，在温和的条件下反应，能提高亚硫酸乙烯酯的纯度和收率。具体实施方式本专利技术的，包括在以聚乙二醇(PEG)和金属卤化物的络合物作为催化剂存在的条件下将二氧化硫与环氧乙垸进行接触反 应。该反应如下式所示。<formula>formula see original document page 5</formula>所述催化剂的使用量可以为环氧乙烷重量的0.01 0.5倍，优选为 0.05 0.2倍。聚乙二醇(PEG)具有络合碱金属和碱土金属离子的作用，从而提高了负 离子的催化能力。本专利技术采用的所述催化剂可以为由聚乙二醇(PEG)与金属 卤化物形成的络合物，其中聚乙二醇(PEG)与金属卤化物的摩尔比为 (1.0-4.0): 1。所述聚乙二醇(PEG)的分子量范围可以为190 880。所述金 属卤化物可以为碱金属卤化物和/或碱土金属卤化物，优选为碘化钾、溴化钠、 或溴化钾。所述催化剂可以采用将聚乙二醇(PEG)和金属卤化物在室温下充 分混合搅拌的方法来制备。另外，本专利技术的中，在反应体系中还可以加入 作为稀释剂的亚硫酸乙烯酯，使环氧乙烷和二氧化硫以及催化剂的接触面积 增大，充分进行反应。所述稀释剂的使用量可以为环氧乙烷重量的0.5~2.0 倍。本专利技术的中，在进行所述接触反应之前，通入 惰性气体以置换反应体系中的空气。所述接触反应的条件是，温度优选为 130°C~180°C，通入二氧化硫气体使反应体系的压力优选为3MPa 6MPa，反应时间优选为2~4小时。下面举出具体实施例详细说明本专利技术。但是，本专利技术并不限定在这些实施例，在不脱离本专利技术宗旨的范围内的变形及变更都属于本专利技术保护范围。 在各实施例和比较例中，除注明的以外，所用的原料为商购的分析纯试剂。实施例1在200毫升带电磁搅拌的高压釜内，加入108克的亚硫酸乙烯酯和6.0 克的催化剂(由5.0克的聚乙二斷PEG)200 (广州杰途化工公司生产)和1.0 克的碘化钾混合而成的络合物)，用氮气置换空气后，加入100克的环氧乙 垸。然后，加热升温反应混合液，当反应温度升到13(TC时，通入二氧化硫 至5MPa，并在保持该温度和压力下反应约2小时。在高压釜内通冷却水， 冷却到50 °C，放出釜内产品，得到347.9克的亚硫酸乙烯酯粗产品。将所 得粗产品进行真空减压蒸馏精制，得到341.4克的亚硫酸乙烯酯，经色谱分 析，纯度为99.5%，收率为94.6% (相对环氧乙烷)。实施例2在200毫升带电磁搅拌的高压釜内，加入80克的亚硫酸乙烯酯和8.0 克的催化剂(由6.4克的聚乙二醇(PEG)400 (广州杰途化工公司生产)和1.6 克的溴化钠混合而成的络合物)，用氮气置换空气后，加入100克的环氧乙 烷。然后，加热升温反应混合液，当反应温度升到15(TC时，通入二氧化硫 至4MPa，并在保持该温度和压力下反应约2小时。在高压釜内通冷却水， 冷却到50 °C,放出釜内产品，得到332.2克的亚硫酸乙烯酯粗产品。将所 得粗产品进行真空减压蒸馏精制，得到323.5克的亚硫酸乙烯酯，经色谱分 析，纯度为99.2%，收率为98.4% (相对环氧乙烷)。 实施例3在200毫升带电磁搅拌的高压釜内，加入150克的亚硫酸乙烯酯和8.8 克的催化剂(由8.0克的聚乙二醇(PEG)600 (广州杰途化工公司生产)和0.8 克的碘化钾混合而成的络合物)，用氮气置换空气后，加入100克的环氧乙 烷。然后，加热升温反应混合液，当反应温度升到14(TC时，通入二氧化硫 至6MPa，并在保持该温度和压力下反应约3小时。在高压釜内通冷却水， 冷却到5(TC，放出釜内产品，得到402.2克的亚硫酸乙烯酯粗产品。将所 得粗产品进行真空减压蒸馏，得到393.0克的亚硫酸乙烯酯精制，经色谱分 析，纯度为99.8%，收率为99.0% (相对环氧乙烷)。比较例在200毫升带电磁搅拌的高压釜内，加入108克的亚硫酸乙烯酯和6.0 克的三氯化铁，用氮气置换空气后，加入100克的环氧乙烷。然后，加热升 温反应混合液，当反应温度升到130'C时，通入二氧化硫至5MPa，并在保 持该温度和压力下反应约2小时。在高压釜内通冷却水，冷却到50'C，放 出釜内产品，得到259.5克的亚硫酸乙烯酯粗产品。将所得粗产品进行真空 减压蒸馏，得到251.5g克的亚硫酸乙烯酯精制，经色谱分析，纯度为97.0%， 收率为56.8% (相对环氧乙垸)。从上述实施例和比较例中可以看出，利用由聚乙二斷PEG)和金属卤化 物混合而成的催化剂时，可以将环氧乙垸和二氧化硫的反应安全有效地进 行，有效提高反应收率以及产品纯度，从经济性和安全性来看较为先进高效 的制备方法。权利要求1. 一种，该方法包括将二氧化硫在催化剂存在下与环氧乙烷进行接触反应，其特征在于，所述催化剂为由聚乙二醇与金属卤化物形成的络合物。2、 根据权利要求1所述的，其特征在于，所 述催化剂中聚乙二醇与金属卤化物的摩尔比为U.0 4.0): 1。3、 根据权利要求1所述的，其特征在于，所 述催化剂的使用量为环氧乙烷重量的0.01 0.5倍。4、 根据权利要求3所述的，其特征在于，所 述催化剂的使用量为环氧乙烷重量的0.05 0.2倍。5、 根据权利要求1所述的，其特征在于，所 述聚乙二醇的分子量范围为190 880。6、 根据权利要求1所述的，其特征在于，所 述金属卤化物为碱金属卤化物和/或碱土金属卤化物。7、 根据权利要求6所述的，其特征在于，所 述金属卤化物为碘化钾、溴化钠或溴化钾。8、 根据权利要求1所述的，其特征在于，在 反应体系中还加入作为稀释剂的亚硫酸乙烯酯，该亚硫酸乙烯酯的加入量为 环氧乙烷重量的0.5-2.0倍。9、 根据权利要求1所述的，其中，在进行所 述接触反应之前，通入惰性气体以置换反应体系中的空气。10、 根据权利要求1-9中任意一项所述的，其 特征在于，所述接触反应的条件是温度为130°C~180°C,通入二氧化硫气 体使反应体系的压力为3MPa 6MPa，反应时间为2~4小时。全文摘要本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种亚硫酸乙烯酯的制备方法，该方法包括将二氧化硫在催化剂存在下与环氧乙烷进行接触反应，其特征在于，所述催化剂为由聚乙二醇与金属卤化物形成的络合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周刚，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]