[發(fā)明專利]一種三氟甲基直鏈碳酸酯的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210286347.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN102775312A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張先林;楊志勇;張麗亞;吳國(guó)棟;陸海媛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇華盛精化工股份有限公司
• 主分類號(hào): C07C69/96
• 分類號(hào): C07C69/96;C07C68/02;C07C68/08
• 代理公司: 張家港市高松專利事務(wù)所(普通合伙) 32209
• 代理人: 孫高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含三氟甲基直鏈碳酸酯的制備方法，尤其涉及一種由三氟甲基的飽和一元醇與三光氣直接取代制備方法。

背景技術(shù)

含三氟甲基直鏈碳酸酯是一種新型高電壓鋰電池溶劑，電化學(xué)窗口達(dá)到5V以上，同時(shí)分子中含有大量的氟元素，在鋰電池電化學(xué)場(chǎng)下參與部分的溶劑化鋰反應(yīng)，并參與形成含氟的SEI膜，增強(qiáng)了鋰電池的熱穩(wěn)定性，繼而大大提高了電池的循環(huán)性能，在動(dòng)力型高電壓鋰電池電解液新型溶劑的應(yīng)用前景非常廣闊。

目前，國(guó)內(nèi)最常用的制備方法是采用含三氟甲基的飽和醇與碳酸烷基酯，在碳酸鹽催化劑存在下進(jìn)行酯交換反應(yīng)。但該方法中因三氟甲基的強(qiáng)拉電子效應(yīng)，造成羥基的活性大大降低，極大地影響了合成收率，收率為40~50%，同時(shí)增加了未反應(yīng)的醇、碳酸酯以及酯交換產(chǎn)物的分離困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是：提供一種由含三氟甲基的飽和一元醇與三光氣直接發(fā)生取代制備含三氟甲基直鏈碳酸酯的制備方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種含三氟甲基直鏈碳酸酯的制備方法：其步驟為：

將三氟甲基飽和一元醇，及三光氣混合，在有機(jī)胺縛酸劑（對(duì)反應(yīng)生成的氯化氫進(jìn)行螯合，有利于反應(yīng)的進(jìn)行）存在下，調(diào)整溫度為25~80℃，反應(yīng)1~10h，得到含三氟甲基直鏈碳酸酯的混合液，過濾分離，對(duì)含三氟甲基直鏈碳酸酯的混合液進(jìn)行蒸餾提純，得到含三氟甲基直鏈碳酸酯（對(duì)稱結(jié)構(gòu)產(chǎn)物）（I）；

所述含三氟甲基直鏈碳酸酯結(jié)構(gòu)式為：

其中，n=0~2，且n為整數(shù)，R₁為甲基、乙基或丙基。

所述三氟甲基飽和一元醇與三光氣的摩爾比為6~12：1；所述有機(jī)胺縛酸劑與三光氣的摩爾比為6~8：1。

將三氟甲基飽和一元醇與飽和直鏈一元醇的混合物，與三光氣混合，在有機(jī)胺縛酸劑存在下，調(diào)整溫度為25~80℃，反應(yīng)1~10h，得到含三氟甲基直鏈碳酸酯的混合液，過濾分離，對(duì)含三氟甲基直鏈碳酸酯的混合液進(jìn)行蒸餾提純，得到含三氟甲基直鏈碳酸酯（非對(duì)稱結(jié)構(gòu)產(chǎn)物）（II）；

所述含三氟甲基直鏈碳酸酯結(jié)構(gòu)式為：

其中，n=0~2，且n為整數(shù)，R₁為甲基、乙基或丙基。

所述三氟甲基飽和一元醇與飽和直鏈一元醇混合物中，三氟甲基飽和一元醇與飽和直鏈一元醇的摩爾比為9~1：1，該摩爾比例使反應(yīng)原料最大程度轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)式（II）表示的含三氟甲基直鏈碳酸酯。

所述三氟甲基飽和一元醇與飽和直鏈一元醇的混合物與三光氣的摩爾比為6~12：1；所述有機(jī)胺縛酸劑與三光氣的摩爾比為6~8：1；

所述三氟甲基飽和一元醇為2，2，2-三氟乙醇（CF₃CH₂OH）和/或3，3，3-三氟丙醇（CF₃CH₂CH₂OH）。

所述飽和直鏈一元醇選自下述物質(zhì)中的一種或幾種：甲醇、乙醇、丙醇。

所述有機(jī)胺縛酸劑選自下述物質(zhì)中的一種或幾種：三乙胺、三丁胺、正丁胺、二丁胺。

所述的蒸餾提純條件為70~120℃/10~100kPa。

所述三氟甲基飽和一元醇或三氟甲基飽和一元醇與飽和直鏈一元醇的混合物與三光氣的優(yōu)選摩爾比為8:1~12:1。

本發(fā)明的反應(yīng)如下表示（有機(jī)胺縛酸劑以三乙胺為例）：

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中采用三氟甲基飽和一元醇為原料，與三光氣在有機(jī)胺縛酸劑存在下，于25~80℃下反應(yīng)得到含三氟甲基直鏈碳酸酯，再通過蒸餾精制得到純度99%以上的三氟甲基直鏈碳酸。是一種新型動(dòng)力鋰電池高電壓型溶劑，對(duì)動(dòng)力鋰電池的熱穩(wěn)定性、循環(huán)性能以及高電壓特性有極大地提升。本制備方法工藝簡(jiǎn)單、收率高（65%以上）且成本低廉，同時(shí)三光氣穩(wěn)定性強(qiáng)，在沸點(diǎn)200℃僅有少量分解，因此制備過程不存在重大安全、環(huán)保等問題。

具體實(shí)施方式

結(jié)合實(shí)施例做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)更為明顯。應(yīng)該理解，其中的內(nèi)容只是用作說明，而絕非對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件進(jìn)行。除非另外說明，否則所有的份數(shù)為質(zhì)量份，所有的百分比為質(zhì)量百分比。