[發明專利]一種制備碳酸二乙酯與碳酸甲乙酯混合酯的方法

在審

• 申請號: 202011637129.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN114763322A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 宋春華;周建新;王幫應;孫明衛
• 申請（專利權）人: 惠州市宙邦化工有限公司
• 主分類號: C07C68/06
• 分類號: C07C68/06;C07C69/96;B01J31/02;C07F9/659
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 譚果林

本發明為解決碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯的合成中碳酸甲乙酯收率不高問題，從而提供一種制備碳酸二乙酯與碳酸甲乙酯混合酯的方法,以無水乙醇、碳酸二甲酯為原料，在有機非離子膦堿催化劑的作用下進行酯交換反應，得到含碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的混合酯，所述混合酯中碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的質量比為2:1～15:1。本發明通過無水乙醇、碳酸二甲酯等原料在新型催化劑的作用下反應，實現了碳酸甲乙酯的高產率生成。

技術領域

本發明涉及一種有機化合物的合成方法，具體涉及由碳酸二甲酯和乙醇通過酯交換反應制備碳酸二乙酯與碳酸甲乙酯混合酯的方法。

背景技術

碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯是一種優良的溶劑和重要的有機合成中間體，廣泛應用于鋰電池的電解質溶劑、合成纖維、制藥等行業。目前常見的制備碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯較為簡單和安全的方法為：以碳酸二甲酯和乙醇為原料通過酯交換反應，采用反應精餾強化反應過程，再經脫輕塔得到工業級的碳酸甲乙酯，該工藝主要優點是安全環保。但是該方法的主產物普遍為碳酸二乙酯的質量占比在70％以上，而碳酸甲乙酯的質量占比小于30％。

近年來隨著鋰離子電池電解液中碳酸甲乙酯的用量大大超過碳酸二乙酯的用量，迫切需要通過尋找高效催化劑以及調整工藝來改變碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的質量比，從而滿足市場的需求。

發明內容

本發明所解決的技術問題是針對現有技術中碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯混合酯的合成中出現的碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的質量比不高問題，從而提供一種高產率生成碳酸甲乙酯的制備碳酸二乙酯與碳酸甲乙酯混合酯的方法。

本發明通過下述技術方案實現，一種制備碳酸二乙酯與碳酸甲乙酯混合酯的方法,以無水乙醇、碳酸二甲酯為原料，在有機非離子膦堿催化劑的作用下進行酯交換反應，得到含碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的混合酯，所述混合酯中碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的質量比為2:1～15:1。

可選的，所述有機非離子膦堿催化劑為含有兩個P-N鍵以上的膦堿化合物，更優選為含三個P-N鍵的膦堿化合物。

可選的，所述有機非離子膦堿催化劑為雜環膦堿化合物。

可選的，所述有機非離子膦堿催化劑包括如下結構式：

其中，R₁、R₂、R₃各自獨立地選自碳原子數1～6的亞烷基，R₄、R₅、R₆各自獨立地選自氫、烴基、烷氧基、鹵代烴基。

可選的，所述有機非離子膦堿催化劑結構式選自如下結構式(1)～(5)化合物中的至少一種：

可選的，所述有機非離子膦堿催化劑的質量為總物料質量的0.1％～5％。

可選的，所述原料中無水乙醇與碳酸二甲酯的質量比為1:1～1:3。

可選的，所述酯交換反應的反應溫度為75℃～95℃，反應時間為4～6h，優選反應溫度為80℃～90℃。

可選的，所述原料中還含有碳酸二乙酯，所述碳酸二乙酯選自純碳酸二乙酯、反應生成的碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的混合物、反應生成的碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯及甲醇的混合物中的一種或多種。

可選的，所述原料中碳酸二乙酯的質量為無水乙醇和碳酸二甲酯總質量的3％～15％。

可選的，所述制備方法的投料順序為：先在容器內加入碳酸二甲酯和有機非離子膦堿催化劑，然后加入碳酸二乙酯，加熱至75℃～95℃，最后加入無水乙醇繼續反應。