一种季戊四醇硫酸酯的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种季戊四醇硫酸酯的合成方法，包括：将季戊四醇分散于第一有机溶剂中，升温至50～65℃，再滴加氯化亚砜，滴加过程中产生大量的氯化氢气体，等反应无明显的气体产生进行浓缩蒸出溶剂，经水洗干燥得到季戊四醇亚硫酸酯；向季戊四醇亚硫酸酯中投加第二有机溶剂和催化剂，升温至40～55℃，随后滴加次氯酸钠水溶液，滴加完成后，继续保温反应2

【技术实现步骤摘要】
一种季戊四醇硫酸酯的合成方法


[0001]本专利技术涉及有机合成
，尤其涉及一种季戊四醇硫酸酯的合成方法。

技术介绍

[0002]电解液添加剂是指为改善电解液的电化学性能和提高阴极沉积质量而加入电解液中的少量添加物。电解液添加剂是一些天然或人工合成的有机或无机化合物,一般不参加电解过程的电极反应,但可以改善电解质体系的电化学性能,影响离子的放电条件,使电解过程处于更佳的状态。电解液添加剂用量一般很小,但却是电解质体系不可缺少的部分。
[0003]季戊四醇硫酸酯作为一种新型、效果优良的锂离子电池电解液有机成膜添加剂。季戊四醇硫酸酯添加到锂离子电池电解液中可以有效的抑制电池初始容量的下降、增大初始放电容量、减少高温放置后的电池膨胀和提高电池的充放电性能及循环次数，季戊四醇硫酸酯提纯难度大，产物纯度也较低，无法作为锂电池电解液添加剂使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种工艺路线简单，纯度高的季戊四醇硫酸酯的合成方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种季戊四醇硫酸酯的合成方法，包括以下步骤，
[0006]S1、将季戊四醇分散于第一有机溶剂中，开启搅拌，同时进行升温，然后滴加氯化亚砜进行反应；
[0007]S2、反应过程中产生的氯化氢气体，通过碱液进行吸收，等反应无气体产生时，蒸馏出溶剂，得到的固体经水洗干燥制得季戊四醇亚硫酸酯；
[0008]S3、向季戊四醇亚硫酸酯中投加第二有机溶剂和催化剂，升温至40～55℃，然后滴加次氯酸钠水溶液，滴加完成后，继续反应2～3h，然后离心得到滤饼和滤液；
[0009]S4、把滤液静置分液，将有机相旋干得到固体，与离心得到的滤饼合并后经过水洗以及重结晶得到成品季戊四醇硫酸酯，季戊四醇硫酸酯的结构式如下：
[0010][0011]作为上述方案的进一步地改进，所述步骤S1中的季戊四醇和氯化亚砜的摩尔比为1:(2.1～2.5)，季戊四醇和第一有机溶剂的质量比为1:(5～7)。
[0012]作为上述方案的进一步地改进，所述步骤S1中的第一有机溶剂为链状碳酸酯类，链状碳酸酯类为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等中的一种或多种组合。
[0013]作为上述方案的进一步地改进，所述氯化亚砜滴加过程中控制温度在50～65℃。
[0014]作为上述方案的进一步地改进，所述步骤S3中季戊四醇亚硫酸酯和次氯酸钠的摩尔比为1:(2.1～2.5)，季戊四醇亚硫酸酯与催化剂的摩尔比为1：(0.00005
‑
0.0002)，季戊四醇亚硫酸酯与第二有机溶剂质量之比为1:(6～10)。
[0015]作为上述方案的进一步地改进，所述步骤S3中的催化剂为三氯化钌、钛硅分子筛、
二氯化钌和环戊二烯中的至少一种，第二有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和乙腈中的一种或多种。
[0016]作为上述方案的进一步地改进，所述步骤S3中次氯酸钠水溶液滴加过程中控制体系温度为40～55℃。
[0017]作为上述方案的进一步地改进，所述步骤S4中重结晶过程中采用的有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和乙腈中的一种或多种。
[0018]本专利技术的有益效果为：这种季戊四醇硫酸酯的合成方法，工艺反应路线简单，提纯难度较低，产物纯度可达99.5％以上，总收率95％以上，氯离子小于5ppm，金属离子＜5ppm，满足锂离子电池电解液添加剂要求。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]下面通过具体实施例对季戊四醇硫酸酯的制备方法作详细说明。
[0021]以下两个实施例为制备季戊四醇亚硫酸酯的具体实施例。
[0022]实施例1
[0023]向反应器中投加162g季戊四醇、980g DMC，搅拌升温至55℃后缓慢滴加324g氯化亚砜，利用尾气接收装置吸收氯化氢气体和挥发的氯化亚砜，滴加结束后55℃下继续保温2h，反应结束后将溶剂蒸出水洗干燥之后得到季戊四醇亚硫酸酯187.4g，纯度99.68％，收率98.01％。
[0024]实施例2
[0025]向反应器中投加162g季戊四醇、1080g EMC，搅拌升温至55℃后缓慢滴加324g氯化亚砜，利用尾气接收装置吸收氯化氢气体和挥发的氯化亚砜，滴加结束后55℃下继续保温2h，反应结束后将溶剂蒸出水洗干燥之后得到季戊四醇亚硫酸酯188.3g，纯度99.71％，收率98.51％。
[0026]以下三个实施例为制备季戊四醇硫酸酯的具体实施例。
[0027]实施例3
[0028]向反应器中依次加入60.8g季戊四醇亚硫酸酯、607.5g DMC、质量分数为1％的三氯化钌水溶液0.5g，搅拌升温至45℃，随后滴加12.13％有效氯的次氯酸钠水溶液351.4g，次氯酸钠滴加完保温反应2
‑
3h后，将反应液离心分离得到滤饼和滤液，滤液静置分液，有机相旋干得到固体，合并滤饼与旋干固体干燥后得到粗品重量68.6g，纯度99.63％，折合粗品收率98.58％。粗品加入560.5g新鲜乙腈进行重结晶，干燥得到季戊四醇硫酸酯成品49.1g，纯度99.94％，总收率70.78％，氯离子＜1ppm，金属离子＜1ppm，由此可知，由于重结晶溶剂未进行套用，单次成品收率较低。
[0029]实施例4
[0030]向反应器中依次加入60.8g季戊四醇亚硫酸酯、600.5g EMC、质量分数为1％的三氯化钌水溶液0.5g，搅拌升温至45℃，随后滴加12.13％有效氯的次氯酸钠水溶液328.9g，
次氯酸钠滴加完保温反应2
‑
3h后，将反应液离心分离得到滤饼和滤液，滤液静置分液，有机相旋干得到固体，合并滤饼与旋干固体干燥后得到粗品重量68.4g，纯度99.59％，折合粗品收率98.25％。粗品加入实施例3重结晶母液进行重结晶，干燥得到季戊四醇硫酸酯成品67.4g，纯度99.92％，总收率97.13％，氯离子＜1ppm，金属离子＜2ppm。
[0031]实施例5
[0032]向反应器中依次加入60.8g季戊四醇亚硫酸酯、395.2g乙腈、质量分数为1％的三氯化钌水溶液0.5g，搅拌升温至45℃，随后滴加12.13％有效氯的次氯酸钠水溶液352.6g，次氯酸钠滴加完保温反应2
‑
3h后，将反应液离心分离得到滤饼和滤液，滤液静置分液，有机相旋干得到固体，合并滤饼与旋干固体干燥后得到粗品重量68.7g，纯度99.69％，折合粗品收率98.78％。粗品加入实施例4重结晶母液进行重结晶，干燥得到季戊四醇硫酸酯成品67.5g，纯度99.93％，总收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种季戊四醇硫酸酯的合成方法，其特征在于：包括以下步骤，S1、将季戊四醇分散于第一有机溶剂中，开启搅拌，同时进行升温，然后滴加氯化亚砜进行反应；S2、反应过程中产生的氯化氢气体，通过碱液进行吸收，等反应无气体产生时，蒸馏出溶剂，得到的固体经水洗干燥制得季戊四醇亚硫酸酯；S3、向季戊四醇亚硫酸酯中投加第二有机溶剂和催化剂，升温至40～55℃，然后滴加次氯酸钠水溶液，滴加完成后，继续反应2～3h，然后离心得到滤饼和滤液；S4、把滤液静置分液，将有机相旋干得到固体，与离心得到的滤饼合并后经过水洗以及重结晶得到成品季戊四醇硫酸酯。2.根据权利要求1所述的一种季戊四醇硫酸酯的合成方法，其特征在于：所述步骤S1中的季戊四醇和氯化亚砜的摩尔比为1:(2.1～2.5)，季戊四醇和第一有机溶剂的质量比为1:(5～7)。3.根据权利要求1或2所述的一种季戊四醇硫酸酯的合成方法，其特征在于：所述步骤S1中的第一有机溶剂为链状碳酸酯类，链状碳酸酯类为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等中的一种或多种组合。4.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱诚，朱健树，姜飞，陈正强，陈群，曹国华，孙西船，
申请(专利权)人：江苏瀚康电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：