[發(fā)明專利]硫酸乙烯酯及其衍生物的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210526642.X
• 申請(qǐng)日: 2022-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN114805291B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周龍;管曉東;王小龍;盧正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連華一鋰電科技有限公司
• 主分類號(hào): C07D327/10
• 分類號(hào): C07D327/10
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 萬培

本申請(qǐng)涉及有機(jī)化合物合成領(lǐng)域，更具體地說，它涉及硫酸乙烯酯及其衍生物的制備方法。一種硫酸乙烯酯及其衍生物的制備方法，包括以下步驟：步驟1)：將堿的水溶液、相轉(zhuǎn)移催化劑、溶劑混合在一起，得到混合溶液；步驟2)：往混合溶液中同時(shí)加入反應(yīng)物和過硫酸鹽水溶液，反應(yīng)至反應(yīng)物基本消失；步驟3)：分液，往液體內(nèi)加入結(jié)晶溶劑，再經(jīng)過熱過濾、冷卻、結(jié)晶、過濾、干燥，得到產(chǎn)品；其中，反應(yīng)物為乙烯或乙烯基衍生物。本申請(qǐng)的制備方法具有環(huán)境友好、適合工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及有機(jī)化合物合成領(lǐng)域，更具體地說，它涉及硫酸乙烯酯及其衍生物的制備方法。

背景技術(shù)

硫酸乙烯酯及其衍生物是一種新型鋰電池電解液添加劑，硫酸乙烯酯及其衍生物在抑制電池初始容量的下降、增大初始放電容量、減少高溫放置后的電池膨脹、提高電池的充放電性能及循環(huán)次數(shù)等方面起到了重要作用。

除此之外，硫酸乙烯酯可以用于有機(jī)合成的羥乙基化試劑合成藥物中間體，還可作為合成明膠硬化用的某種雜環(huán)化合物、抗高血壓藥品以及新型雙表面活性劑的原料。因此具有廣泛的研究與開發(fā)前景。

在相關(guān)技術(shù)中，硫酸乙烯酯及其衍生物的常規(guī)制備方法為：以乙二醇和二氯亞砜反應(yīng)制備得到亞硫酸乙烯酯，然后氧化得到硫酸乙烯酯或其衍生物。在反應(yīng)過程中，不僅生成大量的氯化氫、二氧化硫，造成嚴(yán)重廢氣污染；而且，氧化過程還需要使用次氯酸鈉溶液，導(dǎo)致產(chǎn)生大量含鹽廢水，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大影響。因此，還有待改善。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N環(huán)境友好、適合工業(yè)化生產(chǎn)的硫酸乙烯酯及其衍生物的制備方法。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑牧蛩嵋蚁ゼ捌溲苌锏闹苽浞椒ú捎萌缦碌募夹g(shù)方案：

一種硫酸乙烯酯及其衍生物的制備方法，包括以下步驟：

步驟1)：將堿的水溶液、相轉(zhuǎn)移催化劑、溶劑混合在一起，得到混合溶液；

步驟2)：往混合溶液中加入反應(yīng)物和過硫酸鹽水溶液，反應(yīng)至反應(yīng)物消失；

步驟3)：分液，往液體內(nèi)加入結(jié)晶溶劑，再經(jīng)過熱過濾、冷卻、結(jié)晶、過濾、干燥，得到產(chǎn)品；

其中，反應(yīng)物為乙烯或乙烯基衍生物。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)物的通式為R₁＝H，F(xiàn)，Me，vinyl，Trifluoromethyl；R2＝H，Trifluoromethyl。

本申請(qǐng)所提供的制備方法是通過自由基加成反應(yīng)，在堿性、低溫條件下，過硫酸鹽發(fā)生龜裂形成硫酸鹽自由基，同時(shí)由于誘導(dǎo)效應(yīng)環(huán)合形成產(chǎn)品。詳見機(jī)理圖，機(jī)理圖以反應(yīng)物選用乙烯氣體生成硫酸乙烯酯為例。

在相關(guān)技術(shù)中，均采用兩步法制得硫酸乙烯酯及其衍生物，即先制備得到亞硫酸乙烯酯，再從亞硫酸乙烯酯制得硫酸乙烯酯或其衍生物。本申請(qǐng)所提供的技術(shù)方案，開辟性地率先采用一步法制得硫酸乙烯酯、硫酸乙烯酯衍生物，簡(jiǎn)便了工藝步驟，縮短了制備時(shí)間，有效降低了制備成本，具有良好的可持續(xù)發(fā)展前景。

并且，通過采用上述技術(shù)方案改變了制備路徑，克服了相關(guān)技術(shù)中生成大量廢氣、含鹽廢水的難題，生成目標(biāo)產(chǎn)物硫酸乙烯酯及其衍生物和副產(chǎn)物硫酸鹽。副產(chǎn)物硫酸鹽在經(jīng)過回收后，可以重新投入使用，綠色環(huán)保。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)物與過硫酸鹽的摩爾比例為1：(1-1.2)。

通過采用上述技術(shù)方案，進(jìn)一步限定反應(yīng)物與過硫酸鹽的使用比例，使反應(yīng)充分進(jìn)行，不浪費(fèi)原料。

優(yōu)選的，往所述堿的水溶液中加入反應(yīng)物和過硫酸鹽水溶液時(shí)，保持溫度在0～10℃。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)物、過硫酸鹽水溶液的反應(yīng)時(shí)間為5-10h。

通過采用上述技術(shù)方案，進(jìn)一步限定反應(yīng)物與過硫酸鹽水溶液的反應(yīng)溫度、時(shí)間，從而促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行，有利于提高后續(xù)的收率。