一种碳酸亚乙烯酯的制备方法技术

本发明专利技术涉及有机物合成技术领域，公开了一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，包括以下步骤：1)将氯代碳酸乙烯酯与有机溶剂混合，升温至设定温度并搅拌溶解，得混合溶液；2)向步骤1)的混合溶液中加入有机胺，然后继续搅拌反应；3)向步骤2)的反应溶液中分批次加入还原剂，继续搅拌反应；4)将步骤3)反应后的液体进行固液分离，然后进行减压精馏、降温结晶获取碳酸亚乙烯酯成品。本发明专利技术在氯代碳酸乙烯酯与有机胺反应后期额外添加了还原剂，将已生成的有机胺盐酸盐还原为有机胺，实现在反应过程中部分有机胺盐酸盐固体的回收套用。胺盐酸盐固体的回收套用。

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸亚乙烯酯的制备方法


[0001]本专利技术涉及有机物合成
，具体涉及一种碳酸亚乙烯酯的制备方法。

技术介绍

[0002]碳酸亚乙烯酯是一种重要的有机合成中间体，现主要应用于锂电池的电解液中，其在电池的使用过程中会形成紧密结构层但又不增加阻抗，能阻止电解液进一步分解的SEI膜，可有效改善锂离子电解液的耐高低温性能，并能提高锂离子电解液的抗阻燃性，使电池循环寿命得到提高，电池的安全性能显著增加。
[0003]目前，制备碳酸亚乙烯酯主要采用的方法为：以氯代碳酸乙烯酯为底物加入有机胺，混合反应生成含碳酸亚乙烯酯的混合物，再进行过滤分离,脱溶精馏等方式得到高纯的碳酸亚乙烯酯。上述方法存在如下缺点：该方法会产生大量有机胺盐酸盐固体；另外碳酸亚乙烯酯会自聚，自聚物与有机胺盐酸盐混合生成黑色粘稠状物质。一方面，碳酸亚乙烯酯会包含在粘稠物质中，不利于后期反应的进行以及进一步的提纯处理，另一方面，处理大量有机胺盐酸盐副产物增加了经济与环保上的压力。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，降低有机胺的使用量以及有机胺盐酸盐的生成量，增加反应效率，提高反应的经济性与环保性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0006]1)将氯代碳酸乙烯酯与有机溶剂混合，升温至设定温度并搅拌溶解，得混合溶液；
[0007]2)向步骤1)的混合溶液中加入有机胺，然后继续在设定温度下搅拌反应；
[0008]3)向步骤2)的反应溶液中分批次加入还原剂，使溶液pH保持在7～8，在设定温度下搅拌反应；
[0009]4)将步骤3)反应后的液体进行固液分离，然后进行减压精馏、降温结晶获取碳酸亚乙烯酯成品。
[0010]进一步地；步骤1)中所述氯代碳酸乙烯酯与有机溶剂的质量比为1∶(1～10)，所述设定温度为40～70℃。
[0011]进一步地；步骤1)中所述有机溶剂选自甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、MTBE、二氯甲烷、二氯乙烷、乙腈、甲丙醚、二丙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇二甲醚、四氢呋喃、正己烷、正庚烷、石油醚、甲苯、二甲苯中的一种或多种组合。
[0012]进一步地；步骤2)中所述氯代碳酸乙烯酯与有机胺的摩尔比为1∶(0.5～1.5)，搅拌反应30min。
[0013]进一步地；步骤2)中所述有机胺选自一甲胺、二甲胺、三甲胺、一乙胺、二乙胺、三
乙胺、丙胺、二丙胺、三丙胺、苯胺中的一种。
[0014]进一步地；步骤3)中所述还原剂与有机胺的摩尔比为1∶(1～5)，搅拌反应4～7h。
[0015]进一步地；步骤3)中所述还原剂选自氢氧化钠，氧化钙，无水硫酸镁中的一种。
[0016]进一步地；步骤3)中所述还原剂每15～30min添加一次，每次添加0.5～1g。
[0017]进一步地；步骤4)中所述减压精馏中收集72℃/32mmHg的馏分，所述降温结晶温度为10～20℃。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术在氯代碳酸乙烯酯与有机胺反应后期额外添加了还原剂，将已生成的有机胺盐酸盐还原为有机胺，实现在反应过程中部分有机胺盐酸盐固体的回收套用。降低有机胺的使用量以及有机胺盐酸盐的生成量。
[0020]由于强碱性还原剂会与氯代碳酸乙烯酯进行水解反应，夺取其中的氯与氢并放出大量的热，因此本专利技术还原剂分批次添加，可将反应体系的碱性维持在较低水平，pH保持在7～8，且温度波动小可忽略，同时因存在有机胺/有机胺盐酸盐缓冲体系，因此可避免原料的大量分解。
具体实施方式
[0021]含量：通过差减法进行计算，即通过100％减去产品中的各个杂质含量的总和进行计算。
[0022]实施例1：
[0023]一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，将100g氯代碳酸乙烯酯(含量75％，0.61mol)与100g碳酸二甲酯分别加入烧瓶中，烧瓶正上方固定回流冷凝装置，外接酸气吸收装置(反应生成的气体为氯化氢，使用碳酸氢钠溶液吸收)，升温至50℃，搅拌30min溶解，搅拌转速为300r/min，然后滴加加入31.29g三乙胺(含量99％，0.31mol)，50℃搅拌反应30min。然后向反应溶液中分批加入12g氢氧化钠(0.3mol)，每15min添加一次，每次添加0.5g，溶液pH保持在7～8。添加结束后继续50℃下搅拌4h，然后取样检测氯代碳酸乙烯酯含量为0.3％，对反应后混合液进行抽滤，将获取的滤液进行减压精馏，收集72℃/32mmHg的馏分得到碳酸亚乙烯酯粗品。最后将碳酸亚乙烯酯粗品进行降温至10℃，获得晶体碳酸亚乙烯酯成品47g，纯度99.5％，收率为90％。
[0024]实施例2：
[0025]一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，将100g氯代碳酸乙烯酯(含量75％，0.61mol)与100g碳酸二甲酯分别加入烧瓶中，烧瓶正上方固定回流冷凝装置，外接酸气吸收装置(反应生成的气体为氯化氢，使用碳酸氢钠溶液吸收)，升温至50℃，搅拌30min溶解，搅拌转速为300r/min，然后滴加加入31.29g三乙胺(含量99％，0.31mol)，50℃搅拌反应30min。然后向反应溶液中分批加入17g氧化钙(0.3mol)，每15min添加一次，每次添加1g，溶液pH保持在7～8。添加结束后继续50℃下搅拌4h，然后取样检测氯代碳酸乙烯酯含量为0.3％，对反应后混合液进行抽滤，将获取的滤液进行减压精馏，收集72℃/32mmHg的馏分得到碳酸亚乙烯酯粗品。最后将碳酸亚乙烯酯粗品进行降温至10℃，获得晶体碳酸亚乙烯酯成品47g，纯度99.5％，收率为80％。
[0026]实施例3：
[0027]一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，将100g氯代碳酸乙烯酯(含量75％，0.61mol)与100g碳酸二甲酯分别加入烧瓶中，烧瓶正上方固定回流冷凝装置，外接酸气吸收装置(反应生成的气体为氯化氢，使用碳酸氢钠溶液吸收)，升温至50℃，搅拌30min溶解，搅拌转速为300r/min，然后滴加加入43.8g三乙胺(含量99％，0.42mol)，50℃搅拌反应30min。然后向反应溶液中分批加入7g氢氧化钠(0.175mol)，每30min添加一次，每次添加1g，溶液pH保持在7～8。添加结束后继续50℃下搅拌4h，然后取样检测氯代碳酸乙烯酯含量为0.3％，对反应后混合液进行抽滤，将获取的滤液进行减压精馏，收集72℃/32mmHg的馏分得到碳酸亚乙烯酯粗品。最后将碳酸亚乙烯酯粗品进行降温至10℃，获得晶体碳酸亚乙烯酯成品44g，纯度99.5％，收率为85％。
[0028]以上所述的实施例只是本专利技术较佳的方案，并非对本专利技术作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将氯代碳酸乙烯酯与有机溶剂混合，升温至设定温度并搅拌溶解，得混合溶液；2)向步骤1)的混合溶液中加入有机胺，然后继续在设定温度下搅拌反应；3)向步骤2)的反应溶液中分批次加入还原剂，使溶液pH保持在7～8，在设定温度下搅拌反应；4)将步骤3)反应后的液体进行固液分离，然后进行减压精馏、降温结晶获取碳酸亚乙烯酯成品。2.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述氯代碳酸乙烯酯与有机溶剂的质量比为1∶(1～10)，所述设定温度为40～70℃。3.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述有机溶剂选自甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、MTBE、二氯甲烷、二氯乙烷、乙腈、甲丙醚、二丙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇二甲醚、四氢呋喃、正己烷、正庚烷、石油醚、甲苯、二甲苯中的一种或多种组合。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张政，杨文兵，于大伟，张朋，宋伟玲，
申请(专利权)人：山东惟普控股有限公司，
类型：发明
国别省市：