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合成领域，本发明专利技术提供一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，制备方法包括：以顺

【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合成领域，更具体涉及一种碳酸亚乙烯酯的制备方法
。

技术介绍

[0002]有机碳酸酯是一类环境友好和可持续的化合物，其合成方法是目前很多科研院所深入研究的课题，此类化合物可以作为锂电池中的添加剂，也可以作为有机溶剂，并用于生产聚碳酸酯和聚氨酯
。
其中有机环状碳酸酯的化学性质得到了广泛的发展，因为它们可以通过环氧化合物与二氧化碳环加成来制备，从而得到饱和环状碳酸酯
。
相反，不饱和环状碳酸酯由于其合成方法受限，影响其工业化应用，在所有的不饱和环状碳酸酯类化合物中，碳酸亚乙烯酯是目前应用最广泛的化合物，它可以作为锂电池中的电解质添加剂，或作为制备聚碳酸乙烯酯的单体，也可用于
3D
打印原料的前体，在有机化学中，它主要用作
DA
反应中的二烯亲和试剂
。
[0003]目前工业上关于碳酸亚乙烯酯合成的方法大部分是先通过碳酸乙烯酯氯化得到氯代碳酸乙烯酯，然后通过缚酸剂三乙胺进行消去反应得到碳酸亚乙烯酯，该反应路线存在一些明显的问题，两步法的合成路线中副产物多，从而导致工艺复杂
、
分离难度高
、
产品收率低，而反应中涉及到的氯气
、HCl
等物质都是有毒有腐蚀性的气体，具有较大的安全隐患
。
[0004]专利
CN1789259A
中报到采用催化脱氢的方法将碳酸乙烯酯一步脱氢制备碳酸亚乙烯酯，该反应需要在
300℃
以上，惰性气氛中进行，但是该反应收率较低，最高只有
60%
，这主要是因为碳碳键脱氢需要的活化能较高，同时碳碳双键会有脱出的氢再次反应又形成碳酸乙烯酯结构
。
因而还需要进一步的改进和发展
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，并提供如下技术方案：一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，制备方法包括：以顺
‑
1,2
‑
二氯乙烯
、
二氧化碳和水为原料，在缚酸剂和催化剂的作用下反应得到碳酸亚乙烯酯
。
[0006]进一步的，反应时间为5‑
7h
，反应温度为
60
‑
70℃
，反应压力
5.0
‑
6.0MPa。
[0007]进一步的，原料的加料顺序如下：在高压反应釜内先加入顺
‑
1,2
‑
二氯乙烯
、
水和缚酸剂，然后氮气保护条件下加入催化剂，密闭高压反应釜后向高压反应釜内注入二氧化碳置换釜内气体
。
[0008]进一步的，二氧化碳分三次向高压反应釜内注入，置换高压反应釜内的氮气
。
[0009]进一步的，顺
‑
1,2
‑
二氯乙烯
、
水和缚酸剂的摩尔比为
1:
（
0.8
‑
0.9
）：（
1.8
‑
2.0
）
。
[0010]进一步的，所述催化剂为三苯基膦乙酰丙酮羰基铑或乙酰丙酮羰基铑，催化剂加入量为顺
‑
1,2
二氯乙烯质量的
0.0006
～
0.001%。
[0011]进一步的，反应5‑
7h
后还需要进行后处理，所述后处理包括加入有机溶剂进行溶
解，溶解后的溶解液进行过滤，过滤得到的滤液进行精馏得到碳酸亚乙烯酯
。
[0012]进一步的，所述有机溶剂为甲基叔丁基醚
、
乙腈或甲苯
。
[0013]由于采用了以上技术方案，本专利技术的有益技术效果是：
1、
本专利技术选择顺
‑
1,2
‑
二氯乙烯为原料之一，顺式
‑
1,2
‑
二氯乙烯的空间位阻较小，容易参与反应；另外，以二氧化碳为羰基源，对二氧化碳的加入方式进行了设计，最终制备的碳酸亚乙烯酯的最高收率可达
53.6%。
[0014]2、
本专利技术方法工艺流程简单，成本低，催化剂可循环利用
。
附图说明
[0015]图1是本专利技术实施例1中经过精馏后得到的产品气相色谱图；图2是本专利技术实施例2加入催化剂后反应完成得到的液体的气相色谱；图3是本专利技术实施例2中经过精馏后得到的产品气相色谱图；图4是本专利技术实施例5加入催化剂后反应完成得到的液体的气相色谱；图5是对比例2中得到的产品气相色谱图
。
具体实施方式
[0016]为了使本领域的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合本专利技术的实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚
、
完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围
。
[0017]一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，制备方法包括：以顺
‑
1,2
‑
二氯乙烯
、
二氧化碳和水为原料，在缚酸剂和催化剂的作用下反应得到碳酸亚乙烯酯
。
[0018]反应时间为5‑
7h
，反应温度为
60
‑
70℃
，反应压力
5.0
‑
6.0MPa。
反应过程严格控制反应温度，温度过低会导致反应不进行，原料剩余较多
。
温度过高导致碳酸亚乙烯酯聚合，收率低
。
同时在反应过程中及时补充二氧化碳，保持二氧化碳压力在
5.0
～
6.0MPa
之间
。
[0019]过滤得到的滤液进行精馏得到碳酸亚乙烯酯，同时过滤得到的固体为三乙胺盐酸盐
。
[0020]精馏后在精馏釜的釜底剩余催化剂，催化剂经回收后可进行循环使用
。
[0021]以顺
‑
1,2
‑
二氯乙烯为原料，采用三苯基膦乙酰丙酮羰基铑或乙酰丙酮羰基铑作为催化剂，研发出一种利用二氧化碳合成碳酸亚乙烯酯的新方法
。
现有技术中，一方面纯的顺
‑
1,2
‑
二氯乙烯价格昂贵，另一方面现在市面上售卖的较多的是顺
‑
1,2
‑
二氯乙烯和反式
‑
1,2
‑
二氯乙烯的混合物，本方案可以使用顺
‑
1,2
‑
二氯乙烯和反式
‑
1,2
‑
二氯乙烯的混合物作为原料，在反应过程中反式
‑
...

【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，制备方法包括：以顺
‑
1,2
‑
二氯乙烯
、
二氧化碳和水为原料，在缚酸剂和催化剂的作用下反应得到碳酸亚乙烯酯
。2.
根据权利要求1所述的一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，其特征在于，反应时间为5‑
7h
，反应温度为
60
‑
70℃
，反应压力
5.0
‑
6.0MPa。3.
根据权利要求1所述的一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，其特征在于，原料的加料顺序如下：在高压反应釜内先加入顺
‑
1,2
‑
二氯乙烯
、
水和缚酸剂，然后氮气保护条件下加入催化剂，密闭高压反应釜后向高压反应釜内注入二氧化碳置换釜内气体
。4.
根据权利要求3所述的一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，其特征在于，二氧化碳分三次向高压反应釜内注入，置换高压反应釜内的氮气
。5.
根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春龙，魏梦宇，于璐坤，朱福明，
申请(专利权)人：山东惟普新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：