一种含氟烷基的直链碳酸酯及其合成方法技术

本发明专利技术公开了一种含氟烷基的直链碳酸酯及其合成方法，所述含氟烷基的直链碳酸酯包括烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯；所述合成方法，采用一锅法苯酚间接酯交换循环反应，包括如下步骤：(1)一次酯交换反应；(2)二次酯交换反应；(3)分离提纯；(4)苯酚循环利用，得到所述烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯。本发明专利技术一种含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，采用一锅法苯酚间接酯交换循环反应制备含氟烷基的直链碳酸酯，实现苯酚一次投料，多次循环利用的新工艺；本发明专利技术的合成方法，可有效节约原料成本，减少废物和废液的产生，实现绿色循环型生产，产品收率高，纯度达99.9％以上，能够满足锂电池电解液的使用要求。

A Straight Chain Carbonate Containing Fluoroalkyl and Its Synthesis Method

The invention discloses a fluoroalkyl-containing straight-chain carbonate and its synthesis method. The fluoroalkyl-containing straight-chain carbonate comprises alkyl fluoroalkyl carbonate and BIS (fluoroalkyl) carbonate. The synthesis method adopts one-pot indirect transesterification cycle reaction of phenol, including the following steps: (1) primary transesterification reaction; (2) secondary transesterification reaction; (3) separation and purification; (4) phenol cycle. The alkyl fluoroalkyl carbonate and the BIS (fluoroalkyl) carbonate are obtained by cyclic utilization. The invention relates to a synthesis method of fluoroalkyl-containing straight-chain carbonate, which uses one-pot phenol indirect transesterification cycle reaction to prepare fluoroalkyl-containing straight-chain carbonate, realizes a new process of phenol feeding once and recycling many times, and the synthesis method of the invention can effectively save raw material cost, reduce waste and waste liquid production, realize green recycling production, and has high product yield. \u7eaf\u5ea6\u8fbe99.9\uff05\u4ee5\u4e0a\uff0c\u80fd\u591f\u6ee1\u8db3\u9502\u7535\u6c60\u7535\u89e3\u6db2\u7684\u4f7f\u7528\u8981\u6c42\u3002

【技术实现步骤摘要】
一种含氟烷基的直链碳酸酯及其合成方法
本专利技术涉及锂电池电解液领域，特别是涉及一种含氟烷基的直链碳酸酯及其合成方法。
技术介绍
目前商用锂电池电解质的组成一般为环状碳酸酯，此类环状碳酸酯具有较高的介电常数，能和锂离子形成溶剂化分子，可以提高电池的低温性能。但是一般的环状碳酸酯凝固点较高，沸点较低，安全性和热稳定性受到制约。含氟碳酸酯具有闪点高，甚至无闪点的特点。研究表明，添加适量的链状氟代碳酸酯于传统有机电解液中，有利于碳基负极的表面形成一种致密、稳定的钝化膜，能够起到阻燃效果，抑制电池的燃烧、爆炸，降低电解液的燃烧可能性，同时可以提高电池的可逆容量，从而提高电池的循化性能和阻燃安全性能，对推动锂电池在电子设备，电动汽车等领域的应用，具有良好的前景。现在报道的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法主要有：酰氯法、酯交换法，三光气法。专利CN102775312A报道了光气法合成三氟甲基直链碳酸酯，合成方法为：有机碱催化下，通过饱和醇、三氟乙醇与三光气反应得到三氟甲基直链碳酸酯，方法中使用剧毒三光气，限制工业化生产。JP2013203702，US20120141870和WO2015083745本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含氟烷基的直链碳酸酯，其特征在于，所述含氟烷基的直链碳酸酯包括烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯；其中，所述烃基氟烷基碳酸酯的结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种含氟烷基的直链碳酸酯，其特征在于，所述含氟烷基的直链碳酸酯包括烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯；其中，所述烃基氟烷基碳酸酯的结构式为：所述双(氟烷基)碳酸酯的结构式为：式中，R为碳原子数为1～6的烃基，包括甲基、乙基、丙基、烯丙基或炔丙基；m、n均为整数，且1≤n≤6，1≤m≤2n+1。2.一种含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，采用一锅法苯酚间接酯交换循环反应，包括如下步骤：(1)一次酯交换反应：向反应釜中加入苯酚、碳酸二烃基酯和有机金属化合物，经一次酯交换反应，生成烃基苯基碳酸酯和碳酸二苯酯；(2)二次酯交换反应：向步骤(1)的反应液中加入氟烷基醇和固体催化剂，经二次酯交换反应，生成烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯；(3)分离提纯：将步骤(2)中的反应产物过滤去除固体催化剂，滤液精馏提纯得到纯品烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯。(4)苯酚循环利用：向步骤(3)的精馏釜釜液中按步骤(1)的投料比加入碳酸二烃基酯，继续循环上述步骤(1)～(3)，得到所述烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯。3.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述碳酸二烃基酯、苯酚和氟烷基醇的投料摩尔比为：碳酸二烃基酯：苯酚：氟烷基醇＝1：0.1～3：1～6；所述有机金属化合物的用量为所述碳酸二烃基酯和苯酚总质量的0.1～2％；所述固体催化剂的用量为所述碳酸二烃基酯和氟烷基醇总质量的0.1～5％。4.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述一次酯交换反应的条件为：温度100～250℃，时间1～10h，压力0～6Mpa。5.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述二次酯交换反应的条件为：温度50～200℃，时间1～10h，压力0～6Mpa。6.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述碳酸二烃基酯为碳原子数为1～4的烃基碳酸酯，包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丙酯、碳酸二异丙酯、碳酸二正丁酯、碳酸二烯丙酯或碳酸二炔丙酯。7.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述氟烷基醇为至少含一个氟原子的，且碳原子数为1～4个的烷基醇，包括2,2-二氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、1,1,2,2-四氟乙醇、2,2,3,3-四氟丙醇、2,2,3,3,3-五氟丙醇、4,4,4-三氟丁醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇、2,2,3,4,4,4-六氟-1-丁醇或2,2,3,3,4,4,4-...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅人俊，林晓文，丁继华，徐伟文，郑翔，
申请(专利权)人：常熟市常吉化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32