一种碳酸亚乙烯酯的合成方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115785054A(43)申请公布日2023.03.14(21)申请号202211512648.8(22)申请日2022.11.28(71)申请人景德镇富祥生命科技有限公司地址333000江西省景德镇市景德镇高新区鱼山镇义城村(景德镇电厂南侧)(72)发明人江凌俊陈宋秋子胡国庆程龙妹柴建华(74)专利代理机构杭州知闲专利代理事务所(特殊普通合伙)33315专利代理师黄燕(51)Int.Cl.C07D317/40(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种碳酸亚乙烯酯的合成方法(57)摘要本发明提供一种碳酸亚乙烯酯的合成方法，以三光气为原料，使用催化剂进行亲核取代反应，得到光气，再与1,2‑乙烯二醇完成酯化反应得到碳酸亚乙烯酯粗品料液，最后通过蒸馏、精馏、冷冻结晶方式得到高纯碳酸亚乙烯酯(纯度可达99.8％以上)。本发明的合成方法采用亲核取代反应+酯化反应的方式制备碳酸亚乙烯酯，在提高产物收率(收率可达79％以上)和纯度的同时，缩短了反应流程和周期，且反应条件相对温和，降低了原料及设备成本，是一种绿色的碳酸亚乙烯酯合成方法，适用于工业化生产。CN115785054ACN115785054A权利要求书1/1页1.一种碳酸亚乙烯酯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将三光气溶于有机溶剂中，加入催化剂进行反应得含光气的第一反应液；向第一反应液中加入1,2‑乙烯二醇保温进行反应，反应结束后，加入缚酸剂得第二反应液，后处理得所述碳酸亚乙烯酯。2.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的合成方法，其特征在于，催化剂与三光气的摩尔比为(0.01～1)：(1～20)。3.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的合成方法，其特征在于，三光气与1,2‑乙烯二醇的摩尔比为(1～10)：(1～50)。4.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的合成方法，其特征在于，三光气与缚酸剂的摩尔比为(1～10)：(1～50)。5.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的合成方法，其特征在于，催化剂为二甲基甲酰胺、二异丙基乙基胺、三乙胺中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的合成方法，其特征在于，有机溶剂为乙腈、碳酸二甲酯、二氯甲烷中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的合成方法，其特征在于，缚酸剂为三甲胺、三乙胺、吡啶中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的合成方法，其特征在于，保温反应的反应温度为25～40℃，反应时间为2～5h。9.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯的合成方法，其特征在于，所述第二反应液的后处理步骤包括：将第二反应液过滤，后经减压蒸馏、精馏、冷冻结晶得所述碳酸亚乙烯酯。10.根据权利要求9所述的碳酸亚乙烯酯的合成方法，其特征在于，所述减压蒸馏的压力为100～1000Pa，温度为40～60℃；精馏的压力为100～1000Pa，温度为45～60℃；冷冻结晶的温度为‑30～‑10℃。2CN115785054A说明书1/4页一种碳酸亚乙烯酯的合成方法技术领域[0001]本发明属于有机化工技术领域，具体涉及一种碳酸亚乙烯酯的合成方法。背景技术[0002]碳酸亚乙烯酯，又称1,3‑二氧杂环戊烯‑2‑酮，英文名称VinyleneCarbonate，外观呈无色透明液体状，是一种化工领域重要的有机合成中间体、有机合成单体、基本化工原料，是锂电池电解剂中重要的添加剂，能够在锂电池初次充放电中在负极表面发生电化学反应形成固体电解质界面膜(SEI膜)，有效抑制溶剂分子嵌入和锂电池的气胀现象，提高电池寿命，是目前应用最广泛、性能最优的电解液加剂。随着电动汽车的普及以及电子相关行业的快速发展，对锂电池需求未来会出现大幅增长，长效稳定的电解液开发研究也显得尤为重要。[0003]随着碳酸亚乙烯酯应用范围和需求量不断增长，形成了以碳酸乙烯酯为原料的合成路线。[0004]路线一：[0005][0006]申请号为CN202111468017.6的专利文献公开了一种碳酸亚乙烯酯的合成方法，第一步选择使用氯磺酸等磺化试剂，在引发剂作用下，经磺化反应，生成一氯代碳酸乙烯酯：通过使用三乙胺等缚酸剂，经E2消除反应，制得碳酸亚乙烯酯。虽然在第一步的磺化反应中，相比于氯代反应周期缩短，反应效率也较为提高，但存在引发剂易分解，磺化试剂利用率低等问题，容易造成反应收率下降。[0007]路线二：[0008][0009]申请号为CN202210288294.7的专利文献公开了一种碳酸亚乙烯酯的制备方法，第一步选择使用氯气，在紫外线光照的条件下，经自由基反应，生成一氯代碳酸乙烯酯：通过使用三乙胺等缚酸剂，经E2消除反应，制得碳酸亚乙烯酯。虽然在第一步的氯代反应中，因反应体系无溶剂，节约生产成本