[發明專利]一種硫酸乙烯酯的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201810631491.8
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108822073B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 武顯峰;姜勇;周濟倉;王炳帥;姜艷
• 申請（專利權）人: 遼寧科隆精細化工股份有限公司
• 主分類號: C07D327/10
• 分類號: C07D327/10
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

本發明涉及一種硫酸乙烯酯的制備方法及其應用。以亞硫酸乙烯酯為原料，水為反應介質，金屬和/或金屬氧化物為催化劑，臭氧為氧化劑，經催化氧化反應制得。本發明具有產率高、操作方便、后處理簡單、對環境沒有污染等特點。

技術領域

本發明屬于化學合成領域，具體的涉及一種硫酸乙烯酯的制備方法。

背景技術

隨著我國的電子信息產業的發展，對于化學電源的性能要求越來越高。鋰離子電池憑借著體積小、安全性能好、重量輕、無污染等優點，成為便攜式電子設備的主要電源。鋰電池在充放電過程中，會釋放熱量，造成電池性能降低。現有技術中通過向電解液中加入硫酸乙烯酯添加劑，來提高高溫情況下的電池性能。現有制備硫酸乙烯酯方法是：將亞硫酸乙烯酯在高錳酸鉀、高碘酸鹽及次氯酸鹽等無機氧化體系中氧化成硫酸乙烯酯。存在的問題是產品的后處理較為麻煩且產品純度較低，從而影響鋰電池的性能和使用壽命。另有文獻報道的合成硫酸乙烯酯的方法，反應式如下：

以次氯酸鈉溶液中的次氯酸做氧化劑，在有機溶劑中，釕化物的催化作用下，將亞硫酸乙烯酯氧化，然后進行分層，水洗，減壓蒸餾，最終得到硫酸乙烯酯。在合成亞硫酸乙烯酯時，采用了有機物作為溶劑，存在著氧化效率低，產品提純困難的缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種簡單高效，產物單一純正，適合工業化生產的合成硫酸乙烯酯的方法。

本發明采用的技術方案是：一種硫酸乙烯酯的制備方法，包括如下步驟：以亞硫酸乙烯酯為原料，水為反應介質，金屬和/或金屬氧化物為催化劑，臭氧為氧化劑，經催化氧化反應制得。

上述的一種硫酸乙烯酯的制備方法，所述的催化劑為Fe、Cu、Ni、Al、Al₂O₃、CuO、FeO、NiO、MnO₂和MnO的二種或二種以上的組合。優選的，所述的催化劑為CuO、NiO和Al₂O₃按質量比1：0.85：1.3的組合。優選的，所述的催化劑為Cu、NiO、MnO₂按質量比1：1.2：0.8的組合。優選的，所述的催化劑為Fe、MnO和Al₂O₃按質量比1：1.1：0.9的組合。優選的，所述的催化劑為CuO、MnO和Al₂O₃按質量比1：1.2：0.9的組合。

上述的一種硫酸乙烯酯的制備方法，所述的臭氧為氣態。臭氧采用表面接觸的方式加入。

一種硫酸乙烯酯的制備方法，包括如下步驟：將亞硫酸乙烯酯、蒸餾水和催化劑，緩慢攪拌均勻，控制溫度0-20℃下，通入臭氧，反應30-100min，靜置分層，取有機層，洗滌，得目標產物。優選的，控制溫度0-5℃。優選的，臭氧以臭氧和空氣的混合氣體形式通入，臭氧含量為20mL/L；臭氧的通入流量為0.05L/min。

本發明的有益效果是：

1、本發明，以水為反應介質，臭氧為氧化劑，兩種物質皆是環保型，成本低易于獲得的物質，使得反應過程不僅環保，而且后處理簡單。

2、本發明，為了增大反應效率，加入反應體系中的金屬和/或金屬氧化物催化劑為粉末或者顆粒狀形式加入，采用緩慢攪拌的方式，最終生成硫酸乙烯酯。

3、采用本發明的方法，產率高，無污染，便于操作，產物中硫酸乙烯酯的含量可達95％左右。

4、本發明，臭氧氧化后固體催化劑可直接過濾除去，反應產物單一純正。

5、本發明合成的硫酸乙烯酯的方法過量的臭氧可用活性炭或霍加拉特劑催化分解，也可用催化燃燒法使臭氧分解。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明作進一步的描述，但本發明不只限定于這些實例。