一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法，包括以下步骤：(1)在氮气保护下将三氯化磷加入反应瓶中，滴加入1,2

【技术实现步骤摘要】
一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法


[0001]本专利技术涉及电池电解液添加剂的领域，尤其涉及一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法。

技术介绍

[0002]磷属于第五主族元素，具有多单电子轨道，由于其自身的结构性质，磷在电化学应用中表现出优异的性能。此外磷资源丰富，价格低廉，污染小，含磷化合物的磷基负极材料或着正极材料在锂离子电池中显示出巨大的潜力。比如常见的磷酸铁锂电池，具有材料成本低，安全无公害，电池无记忆，原料易得，比容量高，热稳定性好，循环性能优良且寿命长的优点；因此含磷化合物不仅可用于锂电池的正负极材料和电解质材料，甚至还用作电池的封装材料、电池电解液的成膜添加剂和防爆溶剂，能在电极上形成性能优良的固态电解质界面，可以有效抑制部分电解液的分解，明显改善电池的比容量，提高电池的安全性和使用寿命。针对含磷化合物在锂电池中具有较好的应用性，因此建立了一种锂电池负极材料所用的添加剂
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一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种可作为锂电池电解液用的添加剂一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0005]一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)在氮气保护下将三氯化磷加入反应瓶中，滴加入1,2
‑
丙二醇的四氢呋喃溶液，控制反应温度，待反应结束后减压蒸馏得到的中间体产物为一氯亚磷酸丙二醇酯；
[0007](2)在氮气保护下将高活性氟化钾和碳酸丙烯酯加入反应瓶中，升温，将步骤(1)所得的中间体产物滴加入反应瓶中，待反应结束后经过减压蒸馏、精馏得到一氟亚磷酸丙二醇酯产品。
[0008]作为一种改进的技术方案，步骤(1)中1,2
‑
丙二醇和三氯化磷的按照摩尔比为1:1
‑
1.3的比例加入。
[0009]作为一种改进的技术方案，步骤(1)中所述四氢呋喃按照每100g1,2
‑
丙二醇中400
‑
600ml的用量加入。
[0010]作为一种改进的技术方案，步骤(1)中控温反应温度在
‑
12
‑
0℃，反应时间为20
‑
40min。
[0011]作为一种改进的技术方案，步骤(2)中高活性氟化钾和一氯亚磷酸丙二醇酯按照摩尔比2
‑
4:1的比例加入。
[0012]作为一种改进的技术方案，步骤(2)中加入碳酸丙烯酯升温至35
‑
45℃，所述碳酸丙烯酯按照每100g一氯亚磷酸丙二醇酯中400
‑
600ml的用量加入。
[0013]作为一种改进的技术方案，将步骤(1)中的中间体产物加入反应瓶后，控制反应时
间在1.5
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2.5h。
[0014]本专利技术的制备方法所涉及的反应方程式包括以下内容：
[0015]步骤(1)涉及的反应方程式：
[0016][0017]步骤(2)涉及的反应方程式：
[0018][0019]采用了上述技术方案后，本专利技术的有益效果是：
[0020]本专利技术以1,2
‑
丙二醇和三氯化磷为原料，在氮气保护下控制反应温度在
‑
12
‑
0℃，经过一段时间的反应，得到中间体产物(一氯亚磷酸丙二醇酯)，然后在氮气保护下将中间体产物滴加入到高活性氟化钾和碳酸丙烯酯混合料液中，经过一段时间反应后，再通过蒸馏、精馏得到一氟亚磷酸丙二醇酯产品。上述工艺方法，步骤工艺简单，得到的一氟亚磷酸丙二醇酯产品收率高，为锂电池研究发展开发了新的原料。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例2中步骤(1)中一氯亚磷酸丙二醇酯的气相检测谱图；
[0022]图2为本专利技术实施例2中步骤(2)中一氟亚磷酸丙二醇酯的气相检测谱图；
[0023]图3为本专利技术实施例2中步骤(1)中一氯亚磷酸丙二醇酯的气质联用检测谱图；
[0024]图4为本专利技术实施例2中步骤(2)中一氟亚磷酸丙二醇酯的气质联用检测谱图。
具体实施方式
[0025]下面将对结合附图，本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0026]实施例1
[0027](1)在氮气保护下将137.5g三氯化磷加入反应瓶中，再将1,2
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丙二醇的四氢呋喃溶液(其中1,2
‑
丙二醇75g，四氢呋喃300ml)滴加入反应瓶中，在
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12℃的条件下控温反应20min，气相监控反应结束，减压蒸馏，收集80℃蒸出的馏分，得到中间体产物
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一氯亚磷酸丙二醇酯126.25g，收率90.5％，纯度99.3％；
[0028](2)在氮气保护下将58g高活性氟化钾(购自厂家)和243ml的碳酸丙烯酯加入反应瓶中，升温至35℃，在氮气保护下再加入步骤(1)所得的中间体产物(一氯亚磷酸丙二醇酯61.75g)，反应1.5h后气相监控反应结束，经过减压蒸馏(150℃条件下蒸出的馏分为粗品)、将粗品继续精馏得到一氟亚磷酸丙二醇酯产品57.80g，收率93.6％，纯度99.25％。
[0029]实施例2
[0030](1)在氮气保护下将158.13g三氯化磷加入反应瓶中，再将1,2
‑
丙二醇的四氢呋喃溶液滴加入反应瓶中(其中1,2
‑
丙二醇加入量为75g，四氢呋喃的加入量为375ml)，在
‑
10℃的条件下控温反应30min，气相监控反应结束，减压蒸馏，收集80℃蒸出的馏分，得到中间体
产物
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一氯亚磷酸丙二醇酯136.15g，收率97.6％，纯度99.38％；
[0031](2)在氮气保护下将87g高活性氟化钾和309ml的碳酸丙烯酯加入反应瓶中，升温至40℃再将步骤(1)所得的中间体产物(一氯亚磷酸丙二醇酯61.75g)滴加入反应瓶中，反应2h后气相监控反应结束，经过减压蒸馏(150℃条件下蒸出的馏分为粗品)、将粗品继续精馏得到一氟亚磷酸丙二醇酯产品60.82g，收率98.5％，纯度99.35％。
[0032]实施例3
[0033]一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法，包括以下步骤：
[0034](1)在氮气保护下将171.88g三氯化磷加入反应瓶中，再滴加入1,2
‑
丙二醇的四氢呋喃溶液(1,2
‑
丙二醇的加入量为75g，四氢呋喃的加入量为413ml)，在
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3℃的条件下控温反应35min，气相监控反应结束，减压蒸馏，收集80℃蒸出的馏分，得到中间体产物
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一氯亚磷酸丙二醇酯132.8g，收率95.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在氮气保护下将三氯化磷加入反应瓶中，滴加入1,2
‑
丙二醇的四氢呋喃溶液，控制反应温度，待反应结束后减压蒸馏得到的中间体产物为一氯亚磷酸丙二醇酯；(2)在氮气保护下将高活性氟化钾和碳酸丙烯酯加入反应瓶中，升温，将步骤(1)所得的中间体产物滴加入反应瓶中，待反应结束后经过减压蒸馏、精馏得到一氟亚磷酸丙二醇酯产品。2.根据权利要求1所述的一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)中1,2
‑
丙二醇和三氯化磷的按照摩尔比为1:1
‑
1.3的比例加入。3.根据权利要求1所述的一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述四氢呋喃按照每100g1,2
‑
丙二醇中400
‑
600ml的用量加入。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张茜，葛建民，闫彩桥，赵光华，远立锋，刘鹏，田丽霞，张民，
申请(专利权)人：河北圣泰材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：