1,3‑二甲基‑1,1,3,3‑四乙烯二硅氧烷的制备方法，属于电池电解液添加剂的技术领域，以甲基二乙烯基氯硅烷为原料，加入无机碱溶液、咪唑、相转移催化剂、阻聚剂，于有机溶剂中，进行加热回流反应，控制反应时间5‑10h，反应结束后，分液，水洗，于65‑68℃、15mmHg下蒸馏，得到无色透明液体。本发明专利技术制备方法简单，反应步骤简单、易操作，收率高，纯度高。
Preparation of 1,3-dimethyl-1,1,3,3-tetraethylene disiloxane
The preparation method of 1,3 dimethyl 1,1,3,3 tetraethylene disiloxane belongs to the technical field of battery electrolyte additives. Using methyl divinyl chlorosilane as raw material, adding inorganic alkali solution, imidazole, phase transfer catalyst and inhibitor, heating reflux reaction is carried out in organic solvent to control the reaction time for 5 10 h. After the reaction, the liquid is separated and washed at 65 68 C. Colorless transparent liquid was obtained by distillation at 15 mmHg. The invention has the advantages of simple preparation method, simple reaction steps, easy operation, high yield and high purity.
【技术实现步骤摘要】
1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的制备方法
本专利技术属于电池电解液添加剂的
，涉及将1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷用作电池添加剂，具体涉及1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的制备方法。本专利技术制备方法简单，反应步骤简单、易操作，收率高，纯度高。
技术介绍
随着我国的电子信息产业的发展，对于化学电源的需求量越来越大，对其性能要求越来越高。锂离子电池因其具有工作电压高、能量密度高、环境友好、循环稳定、安全等优点，被广泛应用于笔记本电脑、手机、MP4等等各种电子设备中。近年来，锂离子电池的基础研究和应用开发成为热点之一。锂电池中包括正极、负极、电解液和隔膜，但是，电池在充放电过程中，会释放热量，造成电池性能降低，同时还存在电池的过充现象，对锂离子电池及电子信息产业的发展产生制约。现有的方式是添加电池添加剂，提高电池的性能、防止电池过充带来的危害和弊端等。常规的电池添加剂虽然有一定的效果，但是所用添加量大，效果不理想，因此，寻求一种新的电池添加剂来提高和解决电池性能问题是目前急需解决的。CAS号为16045-78-6的1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷，分子量为210.42，目前合成1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的方法是采用甲基二乙烯基硅烷进行合成，收率比较高，但是其工艺操作复杂，反应条件不温和，副产物较多，尤其多聚物、氯取代1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷杂质的含量高，严重制约着1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的应用推广。因此合成一条适用于电池添加剂的1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷方法是目前的技术追求。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，提供了一种1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的制备方法。本专利技术为实现其目的采用技术方案是：1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的制备方法，以甲基二乙烯基氯硅烷为原料，加入无机碱溶液、咪唑、相转移催化剂、阻聚剂，于有机溶剂中，进行加热回流反应，控制反应时间5-10h，反应结束后，分液，水洗，于65-68℃、15mmHg下蒸馏，得到无色透明液体。甲基二乙烯基氯硅烷与无机碱溶液的摩尔比为(2.1-2.2)：1。所述的相转移催化剂为18-冠醚-6、15-冠醚-5、环糊精、苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵。所述阻聚剂选自对苯二酚、氯化亚铜、三氯化铁、叔丁基邻苯二酚、环烷酸铜、2,5-二叔丁基对苯二酚、对羟基苯甲醚中的一种或几种的组合。甲基二乙烯基氯硅烷与咪唑、相转移催化剂的摩尔比为1：(0.0001-0.1)：(0.00001-0.0001)。阻聚剂用量为甲基二乙烯基氯硅烷质量的0.01-0.05％。所述的有机溶剂选自四氯化碳、二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿。所述的无机碱溶液选自质量浓度为5-30％的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。本专利技术的有益效果是：本专利技术开辟了一条全新的合成1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的方法，合成过程简单、易操作，工序步骤少，减少了因工序繁琐所引进的杂质或纯度、收率降低的问题。本专利技术的合成方法主要针对于合成用于电池添加剂的1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷，减少多聚物、氯取代1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的杂质存在，经我们长期的科研研究，多聚物、氯取代1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的存在严重影响1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷产品作为电池添加剂的效果，相同纯度的1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷，在循环500次后，多聚物、氯取代1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷杂质含量少的产品比多聚物、氯取代1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷杂质含量多的产品作为添加剂的性能提高15-28％。通过本专利技术方法的工序控制和选择、原料的比例控制及工艺条件参数的精准把控，减少了多聚物、氯取代1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的杂质存在，含量小于1ppm。本专利技术方法的收率达95％以上，制备的1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的纯度达99.5％以上。附图说明图1是本专利技术1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的1HNMR图谱。图2是本专利技术1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的13CNMR图谱。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。一、具体实施例实施例1与反应器中加入21mol甲基二乙烯基氯硅烷，然后加入10mol氢氧化钠溶液(以NaOH计)、0.00021mol咪唑、0.000021mol环糊精，总用量为0.28g的氯化亚铜、2,5-二叔丁基对苯二酚，于四氯化碳中，进行加热回流反应，控制反应时间8h，反应结束后，分液，水洗，于65-68℃、15mmHg下蒸馏，得到无色透明液体，计算收率为96％，纯度99.85％，多聚物、氯取代1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的杂质含量小于1ppm。检测所得产品，相对密度(水以1计)为0.835g/cm3，1HNMR图谱如图1所示，13CNMR图谱如图2所示。实施例2与反应器中加入22mol甲基二乙烯基氯硅烷，然后加入10mol氢氧化钠溶液(以NaOH计)、2.2mol咪唑、0.00022mol四丁基硫酸氢铵，总用量为1.45g的对羟基苯甲醚，于二氯甲烷中，进行加热回流反应，控制反应时间5h，反应结束后，分液，水洗，于65-68℃、15mmHg下蒸馏，得到无色透明液体，计算收率为95.4％。检测所得产品，相对密度(水以1计)为0.834g/cm3，纯度99.78％，多聚物、氯取代1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的杂质含量小于1ppm。实施例3与反应器中加入21.5mol甲基二乙烯基氯硅烷，然后加入10mol氢氧化钠溶液(以NaOH计)、0.005mol咪唑、0.00015mol三辛基甲基氯化铵，总用量为0.85g的对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、环烷酸铜，于二氯乙烷中，进行加热回流反应，控制反应时间7h，反应结束后，分液，水洗，于65-68℃、15mmHg下蒸馏，得到无色透明液体，计算收率为96.8％。检测所得产品，相对密度(水以1计)为0.836g/cm3，纯度99.72％，多聚物、氯取代1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的杂质含量小于1ppm。实施例4与反应器中加入21.3mol甲基二乙烯基氯硅烷，然后加入10mol氢氧化钠溶液(以NaOH计)、0.05mol咪唑、0.0001mol苄基三乙基氯化铵，总用量为0.56g的氯化亚铜、三氯化铁，于氯仿中，进行加热回流反应，控制反应时间6h，反应结束后，分液，水洗，于65-68℃、15mmHg下蒸馏，得到无色透明液体，计算收率为95.7％。检测所得产品，相对密度(水以1计)为0.833g/cm3，纯度99.64％，多聚物、氯取代1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的杂质含量小于1ppm。实施例5与反应器中加入21.7mol甲基二乙烯基氯硅烷，然后加入10mol氢氧化钠溶液(以NaO本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.1,3‑二甲基‑1,1,3,3‑四乙烯二硅氧烷的制备方法，其特征在于，以甲基二乙烯基氯硅烷为原料，加入无机碱溶液、咪唑、相转移催化剂、阻聚剂，于有机溶剂中，进行加热回流反应，控制反应时间5‑10h，反应结束后，分液，水洗，于65‑68℃、15mmHg下蒸馏，得到无色透明液体。
【技术特征摘要】
1.1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的制备方法，其特征在于，以甲基二乙烯基氯硅烷为原料，加入无机碱溶液、咪唑、相转移催化剂、阻聚剂，于有机溶剂中，进行加热回流反应，控制反应时间5-10h，反应结束后，分液，水洗，于65-68℃、15mmHg下蒸馏，得到无色透明液体。2.根据权利要求1所述的1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的制备方法，其特征在于，甲基二乙烯基氯硅烷与无机碱溶液的摩尔比为(2.1-2.2)：1。3.根据权利要求1所述的1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的制备方法，其特征在于，所述的相转移催化剂为18-冠醚-6、15-冠醚-5、环糊精、苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵。4.根据权利要求1所述的1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯二硅氧烷的制备方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝俊，刘鹏，闫彩桥，
申请(专利权)人：石家庄圣泰化工有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。