[發明專利]一種碳酸亞乙烯酯的制備方法

有效

• 申請號: 202011358804.0
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN112390777B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 汪許誠;王小龍
• 申請（專利權）人: 蘇州華一新能源科技有限公司
• 主分類號: C07D317/40
• 分類號: C07D317/40;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 向亞蘭

本發明公開了一種碳酸亞乙烯酯的制備方法，該制備方法包括如下步驟：使二氯代碳酸乙烯酯在催化劑存在下、在阻聚劑存在下、在復合金屬單質存在下、在50?100℃下、在保護氣體存在下、在有機溶劑中發生脫氯反應，生成碳酸亞乙烯酯；其中復合金屬單質由鐵、銅和鋁構成，鐵、銅和鋁的投料質量比為1∶0.2?0.6∶0.4?0.8，鐵的投料質量與銅和鋁的總投料量相同；本發明能夠在安全的工況下獲得高收率以及高純度的碳酸亞乙烯酯，且后期易分離。

本發明是申請日為2019年12月16日、申請號為2019112932599、名稱為“一種碳酸亞乙烯酯的制備方法及應用”的中國發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明屬于有機合成領域，具體涉及一種碳酸亞乙烯酯的制備方法。

背景技術

碳酸亞乙烯酯是一種鋰離子電池新型有機成膜添加劑與過充電保護添加劑，具有良好的高低溫性能與防氣脹功能，可以提高電池的容量和循環壽命，還可作為制備聚碳酸乙烯酯的單體。

碳酸亞乙烯酯(VC)的結構式為：

針對碳酸亞乙烯酯的制備技術，國內外均有報道，目前制備碳酸亞乙烯酯的方法主要有以下：(1)以碳酸乙烯酯為原料經過氯氣或硫酰氯氯化，然后在脫氯劑下進行脫氯制備碳酸亞乙烯酯，如中國專利公開號CN101210006B,CN101205226A，CN101407508B，CN104844556B；(2)以碳酸乙烯酯為原料催化脫氫制備碳酸乙烯酯，如美國專利USP3457279；(3)使用氯代碳酸乙烯酯高溫脫氯制備碳酸亞乙烯酯，如美國專利USP3030382；然而上述方法或多或少的仍然存在著反應條件太苛刻、原料不安全、后處理復雜或者收率、純度均不理想的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種改進的制備碳酸亞乙烯酯的方法，其能夠在安全的工況下獲得高收率以及高純度的碳酸亞乙烯酯，且后期易分離。

為解決以上技術問題，本發明采用的一種技術方案如下：

一種碳酸亞乙烯酯的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：使二氯代碳酸乙烯酯在催化劑、在復合金屬單質存在下、在有機溶劑中發生脫氯反應，生成所述碳酸亞乙烯酯；其中所述復合金屬單質由鐵、銅和鋁構成，所述鐵、所述銅和所述鋁的投料質量比為1∶0.2-0.6∶0.4-0.8，所述復合金屬單質與所述二氯代碳酸乙烯酯的投料摩爾比為1-10∶1。

根據本發明的一些優選方面，所述鐵的投料質量與所述銅和所述鋁的總投料量相當。

根據本發明的一些優選方面，所述復合金屬單質與所述二氯代碳酸乙烯酯的投料摩爾之比為1.5-5∶1。

根據本發明的一些優選方面，所述鐵、所述銅和所述鋁的平均粒徑分別為2-10nm，優選為4-8nm，實際操作中，采用上述納米級鐵單質、銅單質和鋁單質組合而成的復合脫氯劑能夠快速高效、安全的脫除二氯代碳酸乙烯酯中的氯并生成相應的氯化鹽，產生收率高，而且還使得反應后的混合物易分離，有利于后處理的操作進而有利于工業化的應用。

根據本發明的一些具體方面，納米級的所述鐵、所述銅和所述鋁可以通過球磨方法制成，或者商購獲得。

根據本發明的一些具體且優選的方面，所述脫氯反應在保護氣體存在下進行。

根據本發明的一些具體方面，所述保護氣體可以為氮氣、氬氣等。

根據本發明的一些具體且優選的方面，所述脫氯反應在阻聚劑存在下進行，所述阻聚劑為選自2,5-特二叔丁基對苯二酚(THBQ)、2，6-二叔丁基對甲基苯酚(BHT)和對苯基苯酚(PPP)中的一種或多種的組合。

根據本發明的一些具體且優選的方面，以重量百分含量計，所述阻聚劑的添加量占所述二氯代碳酸乙烯酯的投料質量的0.1-1％。