低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離電池制造領域，尤其涉及一種低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法。
【背景技術】
[0002]目前，隨著人們對環(huán)境保護的認識越來越深刻，以及國家對環(huán)保型產品的支持力度逐步增大，迅速的推動了鋰離子電池在電動自行車、電動汽車等領域的廣泛應用。但是，鋰離子電池的安全性能問題是阻礙大容量鋰離子動力電池發(fā)展的主要問題，特別是鋰離子電池在過充、短路、過放或者熱沖擊時常會導致電池著火、爆炸等安全隱患。因此解決電池的安全性問題是開發(fā)和應用大容量鋰離子電池的關鍵所在。而提高鋰離子電池安全性能的途徑主要有兩種簡單方法:一是對正負極材料進行優(yōu)化；另一種則是對鋰電池的電解液體系進行優(yōu)化，既優(yōu)化電解液添加劑。
[0003]碳酸亞乙烯酯(VC)是一種鋰電池的電解液的一種重要添加劑，對鋰電池的安全起到了至關重要的作用?，F(xiàn)有技術中，合成碳酸亞乙烯酯的方法區(qū)別不大，都是采用精餾后得到的高純度氯代碳酸乙烯酯作為反應原料，一種方法是在非質子性溶劑和三乙胺或氫氧化鈉等堿性物質及穩(wěn)定劑存在條件下，在一定溫度下反應一定時間來合成碳酸亞乙烯酯；另一種是不使用溶劑，直接加三乙胺或氫氧化鈉等堿性物質和穩(wěn)定劑進行消去反應來合成碳酸亞乙烯酯。上述方法在生產過程中會產生的大量二氯代碳酸乙烯酯，會增加環(huán)保壓力，增加成本。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種反應時間短、生產效率高，而且使用的催化劑成本低廉的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，包括以下步驟:
[0006]步驟一，制備碳酸乙烯酯氯化的氯化液；
[0007]步驟二，將步驟一得到的碳酸乙烯酯氯化的氯化液、一定量的三乙胺或/和碳酸二甲酯、以及BHT在一定溫度下反應一段時間；
[0008]步驟三，將步驟二得到的反應液在一定真空度下進行減壓精餾，收集40-42°C餾分。
[0009]優(yōu)選的，所述步驟一具體包括:
[0010](a)，將一定量碳酸乙烯酯置于三口燒瓶中；
[0011](b)，向三口燒瓶中通氮氣一端時間后，打開燈源，開始通氯氣；
[0012](C)，在一定溫度下保溫反應一段時間。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟(a)中，氯化反應溫度為40?100°C ;所述步驟(b)中，通氮氣的時間為12-16min ;所述步驟(c)中，保溫反應的時間為3?6h。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟(a)中，氯化反應溫度為45?80°C ;所述步驟(b)中，通氮氣的時間為15min ;所述步驟(c)中，保溫反應的時間為2?5h。
[0015]優(yōu)選的，所述步驟一制備的碳酸乙烯酯氯化的氯化液中，二氯代碳酸乙烯酯的含量應< 8%，氯代碳酸乙烯酯的含量彡70%。
[0016]優(yōu)選的，在所述步驟二中，反應溫度為35-80°C，保溫反應的時間為2?6h。
[0017]優(yōu)選的，在所述步驟二中，反應溫度為45-70°C，保溫反應的時間為4?5h。
[0018]優(yōu)選的，在所述步驟二中，碳酸二甲酯與三乙胺的重量比為1: (I?2)。
[0019]優(yōu)選的，在所述步驟二中，所述三乙胺用量與氯代碳酸乙烯酯的摩爾比為I: (I?3)所述BHT的用量為碳酸乙烯酯氯化的氯化液重量的0.003-0.01倍。
[0020]優(yōu)選的，在所述步驟三中，減壓精餾的真空度為2_3mm汞柱。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，直接采碳酸乙烯酯氯化液做消去反應原料來合成目標產物碳酸亞乙烯酯，無需精餾操作，簡化了操作步驟，工藝簡單，操作便捷，對生產設備要求低；而且，所用的原料來源廣泛，成本低廉，能夠有效降低原料成本；此外，由于反應條件溫和，生產過程中的能耗較低；尤為重要的是，反應過程中除了三乙胺鹽酸鹽固體外不會產生其它難以分離的雜質，因此該合成方法十分環(huán)保。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明提供的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0023]為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步地描述。
[0024]參閱圖1，本發(fā)明提供的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，包括以下步驟:包括以下步驟:
[0025]步驟一，制備碳酸乙烯酯氯化的氯化液；
[0026](a)，將一定量碳酸乙烯酯置于三口燒瓶中；
[0027](b)，向三口燒瓶中通氮氣一端時間后，打開燈源，開始通氯氣；
[0028](c)，在一定溫度下保溫反應一段時間；
[0029]步驟二，將步驟一得到的碳酸乙烯酯氯化的氯化液、一定量的三乙胺或/和碳酸二甲酯(DMC)、以及穩(wěn)定劑(BHT)在一定溫度下反應一段時間；
[0030]步驟三，將步驟二得到的反應液在一定真空度下進行減壓精餾，收集40-42°C餾分。
[0031]本發(fā)明提供的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，直接采碳酸乙烯酯氯化液做消去反應原料來合成目標產物碳酸亞乙烯酯，無需精餾操作，簡化了操作步驟，工藝簡單，操作便捷，對生產設備要求低；而且，所用的原料來源廣泛，成本低廉，能夠有效降低原料成本；此外，由于反應條件溫和，生產過程中的能耗較低；尤為重要的是，反應過程中除了三乙胺鹽酸鹽固體外不會產生其它難以分離的雜質，因此該合成方法十分環(huán)保。
[0032]下面結合具體實施例進行論證:
[0033]實施例一
[0034]稱量250g含量為70%的氯代碳酸乙烯酯和0.9gBHT加入到三口燒瓶中；向三口燒瓶中通氮氣15分鐘；開通電動攪拌，加熱并將溫度設為45°C，在氮氣保護下，通過恒壓滴漏斗慢慢向燒瓶中滴加433g三乙胺/DMC溶液，滴加時間控制在Ih左右，滴加完后，繼續(xù)保溫反應Ih后停止反應，趁熱過濾，濾餅用200gDMC洗滌，然后在2.5_汞柱真空度下進行減壓精餾操作，收集40-42 °C餾分88.45g，經計算得出:含量98.71 %，收率為72%。
[0035]實施例二
[0036]稱量250g含量為81%的氯代碳酸乙烯酯和IgBHT加入到三口燒瓶中；
[0037]向三口燒瓶中通氮氣12分鐘；開通電動攪拌，加熱并將溫度設為40°C，在氮氣保護下，通過恒壓滴漏斗慢慢向燒瓶中滴加500g三乙胺/DMC溶液，滴加時間控制在1.5h，滴加完后，繼續(xù)保溫反應1.5h后停止反應，趁熱過濾，濾餅用200gDMC洗滌，然后在2_汞柱真空度下進行減壓精餾操作，收集40-42°C餾分112.31g，經計算得出:含量98.56%，收率為 79%。
[0038]實施例三
[0039]稱量250g含量為81%左右的氯代碳酸乙烯酯和1.05gBHT加入到三口燒瓶中，向三口燒瓶中通氮氣16分鐘；開通電動攪拌，加熱并將溫度設為100°C，在氮氣保護下，通過恒壓滴漏斗慢慢向燒瓶中滴加500g三乙胺/DMC溶液，滴加時間控制在2h，滴加完后，繼續(xù)保溫反應4h后停止反應，趁熱過濾，濾餅用200gDMC洗滌，然后在3mm汞柱真空度下進行減壓精餾操作，收集40-42°C餾分92.4g，含量98.33%,收率為65%。
[0040]從上述實驗數據可以看出，本發(fā)明提供的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，能夠穩(wěn)定、可靠的制取碳酸亞乙烯酯，具有良好的收率。而且，簡化了工藝，降低了生產成本。
[0041]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，制備碳酸乙烯酯氯化的氯化液； 步驟二，將步驟一得到的碳酸乙烯酯氯化的氯化液、一定量的三乙胺或/和碳酸二甲酯、以及BHT在一定溫度下反應一段時間； 步驟三，將步驟二得到的反應液在一定真空度下進行減壓精餾，收集40-42°C餾分。2.根據權利要求1所述的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，其特征在于，所述步驟一具體包括: (a)，將一定量碳酸乙烯酯置于三口燒瓶中； (b)，向三口燒瓶中通氮氣一端時間后，打開燈源，開始通氯氣； (c)，在一定溫度下保溫反應一段時間。3.根據權利要求2所述的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，其特征在于，所述步驟(a)中，氯化反應溫度為40?100°C ;所述步驟(b)中，通氮氣的時間為12_16min ；所述步驟(c)中，保溫反應的時間為3?6h。4.根據權利要求3所述的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，其特征在于，所述步驟(a)中，氯化反應溫度為45?80°C ;所述步驟(b)中，通氮氣的時間為15min ;所述步驟(c)中，保溫反應的時間為2?5h。5.根據權利要求1-4任一項所述的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，其特征在于，所述步驟一制備的碳酸乙烯酯氯化的氯化液中，二氯代碳酸乙烯酯的含量應< 8%，氯代碳酸乙烯酯的含量彡70%。6.根據權利要求1所述的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，其特征在于，在所述步驟二中，反應溫度為35-80°C，保溫反應的時間為2?6h。7.根據權利要求6所述的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，其特征在于，在所述步驟二中，反應溫度為45-70°C，保溫反應的時間為4?5h。8.根據權利要求1所述的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，其特征在于，在所述步驟二中，碳酸二甲酯與三乙胺的重量比為1: (I?2)。9.根據權利要求5所述的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，其特征在于，在所述步驟二中，所述三乙胺用量與氯代碳酸乙烯酯的摩爾比為1: (I?3)，所述BHT的用量為碳酸乙烯酯氯化的氯化液重量的0.003-0.01倍。10.根據權利要求1所述的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，其特征在于，在所述步驟三中，減壓精餾的真空度為2-3mm汞柱。
【專利摘要】本發(fā)明具體涉及一種低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，包括以下步驟：步驟一，制備碳酸乙烯酯氯化的氯化液；步驟二，將步驟一得到的碳酸乙烯酯氯化的氯化液、一定量的三乙胺或/和碳酸二甲酯、以及BHT在一定溫度下反應一段時間；步驟三，將步驟二得到的反應液在一定真空度下進行減壓精餾，收集40-42℃餾分。本發(fā)明提供的低污染低成本的碳酸亞乙烯酯的合成方法，將碳酸乙烯酯氯化的氯化液直接作為反應原料，無需精餾操作，工藝簡單，操作便捷；所用的原料來源廣泛，成本低廉；反應過程中除了三乙胺鹽酸鹽固體外不會產生其它難以分離的雜質，因此該合成方法十分環(huán)保。
【IPC分類】C07D317/40
【公開號】CN105384718
【申請?zhí)枴緾N201510907724
【發(fā)明人】劉陳海, 徐三善, 陳曉軍, 張未星, 史利濤
【申請人】九江天賜高新材料有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月9日