一种硫酸乙烯酯的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114591289A(43)申请公布日2022.06.07(21)申请号202210314658.4(22)申请日2022.03.29(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人蒋玉仁韩婷杨婷婷熊芳姣(51)Int.Cl.C07D327/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种硫酸乙烯酯的制备方法(57)摘要本发明提供了一种硫酸乙烯酯的制备方法，所述的方法如下：以乙二醇和卤磺酸为原料，采用与水不溶的共沸的有机溶剂为反应介质，通过在乙二醇和与水不溶的共沸的有机溶剂体系中滴加卤磺酸，经酰基化反应和共沸脱水反应，冷却结晶，固液分离除去溶剂，有机溶剂重结晶、干燥后，得到硫酸乙烯酯。该方法原料廉价易得，不需要催化剂，两步反应采用一锅烩工艺，反应路线短，反应条件温和，操作简便，产品纯度和收率高，废水量少。CN114591289ACN114591289A权利要求书1/1页1.一种硫酸乙烯酯的制备方法，其特征是，以乙二醇和卤磺酸为原料，采用与水不溶的共沸的有机溶剂为反应介质，通过在乙二醇和与水不溶的共沸的有机溶剂体系中滴加卤磺酸，经酰基化反应和共沸脱水反应，冷却结晶，固液分离除去溶剂，有机溶剂重结晶、干燥后，得到硫酸乙烯酯。2.一种权利要求1所述的硫酸乙烯酯的制备方法，其特征是所述的卤磺酸为氯磺酸或氟磺酸。3.一种权利要求1所述的硫酸乙烯酯的制备方法，其特征是所述的与水共沸的有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、环己烷、氯苯。4.一种权利要求1所述的硫酸乙烯酯的制备方法，其特征是所述的乙二醇与卤磺酸的摩尔比1:(0.9～1.1)。5.一种权利要求1所述的硫酸乙烯酯的制备方法，其特征是所述的酰基化反应步骤，滴加卤磺酸时控制反应温度为‑10～30℃。6.一种权利要求1所述的硫酸乙烯酯的制备方法，其特征是所述的酰基化反应步骤，滴加完卤磺酸后，反应温度为‑10～120℃，反应时间1～6h。7.一种权利要求1所述的硫酸乙烯酯的制备方法，其特征是所述的共沸脱水反应步骤，反应温度为有机溶剂与水的共沸点，反应时间为直至分不出水为止。8.一种权利要求1所述的硫酸乙烯酯的制备方法，其特征是所述的有机溶剂重结晶，重结晶溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、正己烷、环己烷。2CN114591289A说明书1/3页一种硫酸乙烯酯的制备方法技术领域[0001]本发明属于锂离子电池电解液添加剂的制备技术领域，具体涉及一种硫酸乙烯酯的制备方法。背景技术[0002]锂离子电池已经广泛应用于便携式电子设备、储能系统、电动汽车和混合动力汽车，对其能量密度的要求也越来越高。电解液添加剂可以有效改善电池的动力学特性，明显地提升电池的综合性能，被作为解决此问题的有效的方法。在锂离子电池电解液中添加硫酸乙烯酯，可以增大电池的初始放电容量，抑制电池的初始容量下降，减少电池在高温中放置的电池膨胀，提高电池的充放电性能及循环次数。作为一种新型的、性能优良的锂电池电解液添加剂，研究与开发硫酸乙烯酯经济实用的制备方法具有重要的意义。[0003]CN107629032A公开了乙二醇在缚酸剂和催化剂存在的条件下，与硫酰氟反应制备硫酸乙烯酯的方法。尽管所提供的硫酸乙烯酯的制备方法反应步骤短，只用一步反应，但产物收率低，而且采用的原料硫酰氟为气体，贮存使用操作不便，并且使用昂贵、有毒、不易回收处理的冠醚类催化剂，不适合工业化生产。另外，CN109776487A公开了以乙二醇和磺酰氯为起始原料，以三氯甲烷为溶剂，经亲核取代反应制得粗品、以三氯甲烷为溶剂进行重结晶的精制纯化方法。虽然避免了使用不便的气体原料，但后处理过程复杂，产生的废水量大且不易处理，环境污染大。发明内容[0004]本发明的目的在于针对上述技术存在的不足，提供一种原料廉价易得，操作简便，产品纯度和收率高，环境友好，适合工业化生产的硫酸乙烯酯的制备方法。[0005]本发明的技术方案如下：[0006]以乙二醇和卤磺酸为原料，采用与水不溶的共沸的有机溶剂为反应介质，通过在乙二醇和与水不溶的共沸的有机溶剂体系中滴加卤磺酸，经酰基化反应和共沸脱水反应，冷却结晶，固液分离除去溶剂，有机溶剂重结晶、干燥后，得到硫酸乙烯酯。[0007]本发明的技术方案中，所述的卤磺酸为氯磺酸或氟磺酸；[0008]所述的与水共沸的有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、环己烷、氯苯；[0009]所述的乙二醇与卤磺酸的摩尔比1:(0.9～1.1)；[0010]所述的酰基化反应步骤，滴加卤磺酸时控制反应温度为‑10～30℃。滴加完卤磺酸后，反应温度为‑10～120℃，反应时间1～6h；[0011]所述的共沸脱水反应步骤，反应温度为有机溶剂与水的