一种含氟烷基的直链碳酸酯及其合成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109678722A(43)申请公布日2019.04.26(21)申请号201811590139.0(22)申请日2018.12.25(71)申请人常熟市常吉化工有限公司地址215500江苏省苏州市常熟市新材料产业园海平路30号(72)发明人傅人俊林晓文丁继华徐伟文郑翔(74)专利代理机构苏州诚逸知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32313代理人高娟(51)Int.Cl.C07C69/96(2006.01)C07C68/06(2006.01)C07C68/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种含氟烷基的直链碳酸酯及其合成方法(57)摘要本发明公开了一种含氟烷基的直链碳酸酯及其合成方法，所述含氟烷基的直链碳酸酯包括烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯；所述合成方法，采用一锅法苯酚间接酯交换循环反应，包括如下步骤：(1)一次酯交换反应；(2)二次酯交换反应；(3)分离提纯；(4)苯酚循环利用，得到所述烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯。本发明一种含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，采用一锅法苯酚间接酯交换循环反应制备含氟烷基的直链碳酸酯，实现苯酚一次投料，多次循环利用的新工艺；本发明的合成方法，可有效节约原料成本，减少废物和废液的产生，实现绿色循环型生产，产品收率高，纯度达99.9％以上，能够满足锂电池电解液的使用要求。CN109678722ACN109678722A权利要求书1/2页1.一种含氟烷基的直链碳酸酯，其特征在于，所述含氟烷基的直链碳酸酯包括烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯；其中，所述烃基氟烷基碳酸酯的结构式为：所述双(氟烷基)碳酸酯的结构式为：式中，R为碳原子数为1～6的烃基，包括甲基、乙基、丙基、烯丙基或炔丙基；m、n均为整数，且1≤n≤6，1≤m≤2n+1。2.一种含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，采用一锅法苯酚间接酯交换循环反应，包括如下步骤：(1)一次酯交换反应：向反应釜中加入苯酚、碳酸二烃基酯和有机金属化合物，经一次酯交换反应，生成烃基苯基碳酸酯和碳酸二苯酯；(2)二次酯交换反应：向步骤(1)的反应液中加入氟烷基醇和固体催化剂，经二次酯交换反应，生成烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯；(3)分离提纯：将步骤(2)中的反应产物过滤去除固体催化剂，滤液精馏提纯得到纯品烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯。(4)苯酚循环利用：向步骤(3)的精馏釜釜液中按步骤(1)的投料比加入碳酸二烃基酯，继续循环上述步骤(1)～(3)，得到所述烃基氟烷基碳酸酯和双(氟烷基)碳酸酯。3.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述碳酸二烃基酯、苯酚和氟烷基醇的投料摩尔比为：碳酸二烃基酯：苯酚：氟烷基醇＝1：0.1～3：1～6；所述有机金属化合物的用量为所述碳酸二烃基酯和苯酚总质量的0.1～2％；所述固体催化剂的用量为所述碳酸二烃基酯和氟烷基醇总质量的0.1～5％。4.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述一次酯交换反应的条件为：温度100～250℃，时间1～10h，压力0～6Mpa。5.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述二次酯交换反应的条件为：温度50～200℃，时间1～10h，压力0～6Mpa。6.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述碳酸二烃基酯为碳原子数为1～4的烃基碳酸酯，包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丙酯、碳酸二异丙酯、碳酸二正丁酯、碳酸二烯丙酯或碳酸二炔丙酯。7.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述氟烷基醇为至少含一个氟原子的，且碳原子数为1～4个的烷基醇，包括2,2-二氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、1,1,2,2-四氟乙醇、2,2,3,3-四氟丙醇、2,2,3,3,3-五氟丙醇、4,4,4-三氟丁醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇、2,2,3,4,4,4-六氟-1-丁醇或2,2,3,3,4,4,4-七氟-1-丁醇。2CN109678722A权利要求书2/2页8.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述固体催化剂为酸性离子交换树脂、碱性离子交换树脂、固体超强酸、活性白土、酸性白土、高岭土、水滑石、蒙脱土、沸石、分子筛、硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、碳酸盐、金属氧化物或金属氢氧化物中一种或几种的组合。9.根据权利要求2所述的含氟烷基的直链碳酸酯的合成方法，其特征在于，所述有机金属化合物为过渡金属有机化合物或主族金属有机化合物的一种或几种的组合；所述过渡金属有机化合物为包括钛、钒、锰、铁