利用胺类化合物催化剂来制备异种线性碳酸酯的方法技术

本发明专利技术涉及一种异种线性碳酸酯的制备方法，该制备方法包括在催化剂的存在下执行碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate，DMC)和乙醇(Ethanol，EtOH)的酯交换反应的步骤，其中所述催化剂是沸点为150℃以上的胺类化合物。催化剂是沸点为150℃以上的胺类化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用胺类化合物催化剂来制备异种线性碳酸酯的方法


[0001]本专利技术涉及一种利用胺类化合物催化剂来制备异种线性碳酸酯的方法。

技术介绍

[0002]对于用作电池电解液有机溶剂的碳酸甲乙酯(Ethyl Methyl Carbonate，EMC)、碳酸二乙酯(Diethyl Carbonate，DEC)，其常见的制备方法为通过碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate，DMC)和乙醇的酯交换反应进行制备的方法。
[0003]此时，在所述反应中使用催化剂，作为所述催化剂主要使用活性优异的甲醇钠(Sodium Methoxide，NaOCH3，SME)和氢氧化钠(Sodium Hydroxide，NaOH)。
[0004]但是，所述SME或NaOH在有机溶剂中的溶解度较低，具有不能溶解于DMC、EMC、DEC的问题，因此在反应蒸馏工艺或提纯工艺中导致柱堵塞(Column plugging)，成为引发工艺问题的原因。
[0005]与此相关，在专利文献1中记载有通过使用作为碱性均相催化剂的所述SME催化剂和反应蒸馏来制备较高比率的DEC的内容。但在此时，所述催化剂可能会转移到蒸馏系统中，从而在蒸馏过程中产生逆反应，或者被析出而堵住管道或被吸附到蒸馏柱内部而引起腐蚀。
[0006]于是，在专利文献2中将作为非均相催化剂的强碱性阴离子交换树脂作为催化剂来使用以代替使用作为碱性均相催化剂的SME而制备DEC，从而使得反应生成物和催化剂容易分离，但催化活性不够充分而生产率较低。而且，由于催化剂的非活性化问题，需要定期中断产品生产，使催化剂再生，因此存在产品生产率更低、生产成本上升的问题。
[0007]因此，亟需研究一种能够解决上述问题而有效地制备用于电池电解液的异种线性碳酸酯的方法。
[0008](专利文献1)韩国专利公告第10
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1668571号
[0009](专利文献2)日本专利公告第3340188号

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种异种线性碳酸酯的制备方法，其将沸点相对高的胺类化合物作为催化剂使用，从而与碱性阴离子交换树脂相比，催化活性更优异，不仅能够获得较高的生产率，还不会产生催化剂析出问题，而且与目标化合物的沸点差较大，可通过蒸馏容易分离，从而能够以优异的收率获得目标化合物。
[0011]本专利技术的一实施方式提供一种异种线性碳酸酯的制备方法，该制备方法包括在催化剂的存在下执行碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate，DMC)和乙醇(Ethanol，EtOH)的酯交换反应的步骤，其中所述催化剂是沸点为150℃以上的胺类化合物。
[0012]本专利技术的异种线性碳酸酯的制备方法将沸点相对高的胺类化合物作为催化剂使用，从而与碱性阴离子交换树脂相比，催化活性更优异，不存在因催化剂再生导致的生产中断问题，因此具有能够获得更高生产率的效果。
[0013]而且，当使用所述沸点高的胺类化合物时，该胺类化合物容易溶解于碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯及乙醇中，不仅不会产生催化剂析出问题，还因为与最终合成的碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯的沸点差较大，从而可通过蒸馏容易分离，具有能够以优异的收率获得目标化合物的效果。
[0014]更进一步，根据本专利技术，为了酯交换反应而使用CSTR，从而容易通过作为原料的碳酸二甲酯和乙醇的比率调节来调整期望的异种线性碳酸酯的生产比率。
具体实施方式
[0015]在本说明书中，当提到某部分“包括”某结构要素时，只要没有特别相反的记载，这意味着不排除其他结构要素，而是意味着可进一步包括其他结构要素。
[0016]在本说明书中，单位“重量％”可表示规定成分在整体成分中所占的重量比率。
[0017]下面，对本专利技术进行详细说明。
[0018]本专利技术的一实施方式提供一种异种线性碳酸酯的制备方法，该制备方法包括在催化剂的存在下执行碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate，DMC)和乙醇(Ethanol，EtOH)的酯交换反应的步骤，其中所述催化剂是沸点为150℃以上的胺类化合物。
[0019]在本专利技术中，所述异种线性碳酸酯是指与所述碳酸二甲酯不同种类的碳酸酯，具体指非对称线性碳酸酯及对称线性碳酸酯，更具体指碳酸甲乙酯(EMC)及碳酸二乙酯(DEC)。
[0020]以往，所述酯交换反应中使用的催化剂为甲醇锂(Lithium Methoxide，LME)、乙醇锂(Lithium Ethoxide，LEE)、甲醇钠(Sodium Methoxide，SME)、氢氧化钠(Sodium Hydroixde，NaOH)及它们的混合物等。
[0021]但是，如上所述，这种催化剂在有机溶剂中的溶解度较低，具有不溶解于作为反应原料的碳酸二甲酯、作为目标产物的碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯等中的问题，因此具有在反应工艺或提纯工艺中引发柱堵塞的问题。
[0022]而且，为了解决这种问题，提出有将碱性阴离子交换树脂作为催化剂使用的技术，但所述碱性阴离子交换树脂的催化活性不够充分，具有生产率较低的问题。
[0023]于是，本申请的专利技术人深入研究能够有效地解决这种问题的方法，结果发现当将胺类化合物作为催化剂时，所述胺类催化剂还容易溶解于碳酸酯物质和乙醇中，不仅没有催化剂析出问题，还增加催化活性，在此基础上完成本专利技术。
[0024]但是，即使将所述胺类化合物作为催化剂使用，沸点低的胺类化合物还是具有以后与蒸馏过程中合成的目标化合物之间的分离不易的致命弱点。
[0025]因此，在本专利技术中用作催化剂的胺类化合物具有至少150℃以上的沸点，具体地，胺类化合物的沸点优选为150℃以上且400℃以下，更具体地，优选具有200℃以上且300℃以下的沸点。
[0026]所述沸点为150℃以上的这种胺类化合物在满足上述条件的情况下不受限制，例如可为选自1,6
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二氨基己烷(1,6
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Diaminohexane)、1,8
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二氨基辛烷(1,8
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Diaminooctane)、1,9
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二氨基壬烷(1,9
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Diaminononane)、二乙醇胺(Diethanolamine)、三乙醇胺(Triethanolamine)、聚醚胺(Polyetheramine，PEA)及它们的混合物中的一种以上，具体可为聚醚胺(Polyetheramine，PEA)。
[0027]虽然所述胺类化合物的分子量不受特别限制，但其重均分子量可为150g/mol以上且500g/mol以下，具体可为200g/mol以上且400g/mol以下，更具体可为200g/mol以上且300g/mol以下。
[0028]所述重均分子量利用凝胶渗透色谱法(GPC)进行测定，具体地，利用PLGEL Aqua OH 30
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40的长度300mm的色谱柱并利用Waters PL...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种异种线性碳酸酯的制备方法，包括在催化剂的存在下执行碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate，DMC)和乙醇(Ethanol，EtOH)的酯交换反应的步骤，其中所述催化剂是沸点为150℃以上的胺类化合物。2.根据权利要求1所述的异种线性碳酸酯的制备方法，其特征在于，所述催化剂的沸点为150℃以上且400℃以下。3.根据权利要求1所述的异种线性碳酸酯的制备方法，其特征在于，所述胺类化合物为选自1,6
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二氨基己烷(1,6
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Diaminohexane)、1,8
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二氨基辛烷(1,8
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Diaminooctane)、1,9
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二氨基壬烷(1,9
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【专利技术属性】
技术研发人员：崔钟明，白美花，金王圭，韩恩惠，金真亨，
申请(专利权)人：乐天化学株式会社，
类型：发明
国别省市：