一种三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法.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CN109456353A(43)申请公布日2019.03.12(21)申请号201811533206.5(22)申请日2018.12.14(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郑翔徐伟文曲大伟(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代理人曹孝陈(51)Int.Cl.C07F7/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法(57)摘要本发明公开了一种三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法，向干燥的反应瓶中加入硼酸和三烃基硅基胺，在加热、搅拌和回流冷凝的条件下边反应边蒸出生成的胺，反应液经精密过滤、减压精馏，得到高纯度的三(三烃基硅基)硼酸酯。本发明采用硼酸与三烃基硅基胺反应，一方面反应的副产物可以回收循环使用，提高原料利用效率，有效降低废弃物的产生，工艺路线绿色环保；另一方面，硼酸的转化率高，几乎完全转化，反应的收率高，三(三烃基硅基)硼酸酯的产率为90％以上，反应液中三(三烃基硅基)硼酸酯含量高，杂质含量少，反应液粗品经过减压精馏，所得的三(三烃基硅基)硼酸酯纯品的纯度达99.9％以上，符合锂离子电池电解液添加剂的要求。CN109456353ACN109456353A权利要求书1/2页1.一种三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法，其特征在于，向干燥的反应瓶中加入硼酸和三烃基硅基胺，在加热、搅拌和回流冷凝的条件下边反应边蒸出生成的胺，反应液经精密过滤、减压精馏，得到高纯度的三(三烃基硅基)硼酸酯；所述三(三烃基硅基)硼酸酯的结构式为：其中，R1、R2、R3为相同或不相同的烷基、不饱和烃基或芳烃基。2.根据权利要求1所述的三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法，其特征在于，所述硼酸与三烃基硅基胺的摩尔比例为1：3～15。3.根据权利要求2所述的三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法，其特征在于，所述反应的条件为：反应温度50～250℃，温度为-10℃～0℃的循环冷冻水回流冷凝。4.根据权利要求1所述的三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法，其特征在于，所述三烃基硅基胺的结构式为：其中，R1、R2和R3为相同或不相同的烷基、不饱和烃基或芳烃基；R4为仲胺基或环状亚胺基。5.根据权利要求1或4所述的三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法，其特征在于，所述烷基包括甲基、乙基、正丙基或异丙基；所述不饱和烃基包括乙烯基、烯丙基、乙炔基或炔丙基；所述芳烃基包括苯基或苄基。6.根据权利要求4所述的三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法，其特征在于，所述R4为链状仲胺基，其结构式为：其中，R5和R6为相同或不相同的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、烯丙基、炔丙基、环戊基、环己基、苯基或苄基。7.根据权利要求4所述的三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法，其特征在于，所述R4为环2CN109456353A权利要求书2/2页状亚胺基，包括乙烯亚胺基吡咯基二氢吡咯基四氢吡咯基哌啶基四氢吡啶基吗啉基N-甲基哌嗪基或N-乙基哌嗪基8.根据权利要求1-4、5-7中任一项所述的三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法，其特征在于，所述反应瓶中还加入有相转移催化剂，所述相转移催化剂的加入量为所述硼酸和三烃基硅基胺总质量的0～2％。9.根据权利要求8所述的三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法，其特征在于，所述相转移催化剂为季铵盐、季鏻盐、聚醇、冠醚中的一种或几种的组合。10.根据权利要求9所述的三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法，其特征在于，所述季铵盐为四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵或苄基三乙基氯化铵；所述季鏻盐为四丁基氯化鏻或四苯基或苄基溴化鏻；所述聚醇为聚乙二醇400；所述冠醚为18-冠-6或二苯基或苄基-18-冠-6。3CN109456353A说明书1/6页一种三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电解液添加剂领域，特别是涉及一种三(三烃基硅基)硼酸酯的合成方法。背景技术[0002]三(三烃基硅基)硼酸酯本来是一种重要硅烷化试剂，常用于有机合成，高纯的三(三甲基硅基)硼酸酯还可以作为半导体掺杂的前驱体，但总体用量都不大。近年来随着锂离子电池研究的不断深入，发现三(三烃基硅基)硼酸酯用作锂离子电解液的添加剂，能有效地降低锂离子电池的容量损失，延长电池的寿命，同时三(三烃基硅基)硼酸酯能大大提高电池的高温使用性能(CN1316791A、CN101188313A)。随着对绿色环保的新能源的重视，锂离子动力电池已成了替代传统电池的新型绿色环保能源。三(三烃基硅基)硼酸酯作为一种新型的锂离子电解液的添加剂，有着越来越大的需求。[00