二（2,2,2-三氟乙基）碳酸酯的合成方法与流程

二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯的合成方法
技术领域
1.本发明属于电池电解液添加剂的技术领域，涉及用于电解液阻燃剂的二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯的合成方法。


背景技术：

2.随着社会的不断发展与进步，对于电动汽车、混合电动汽车以及大容量储能电池的需求发展，对电池的安全性能要求越来越高。目前来说，想要通过改变电池的正负极材料来提高电池的安全性很难做到的，因此主流的操作是向电解液中加入一些添加剂，比如阻燃剂、正极保护剂、防过充剂等等来提高电池的安全性能。二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯作为电解液添加剂，二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯的掺杂能显著降低电解液的燃烧自熄时间，能够显著提高电池的安全性能，因此成为目前研究的热点。
3.目前合成二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯的方法主要有光气法、直接氟化法、卤化氟化法和酯交换法。光气法由于选择性较差，所得二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯收率较低，而较少研究。直接氟化法转化率虽高，但是该方法不易控制其产物，副产物及杂质较多，因而也较少研究。目前研究最多的是酯交换法和卤化氟化法，认为这两种方法收率较高。卤化氟化法虽然收率较高，但是反应过程比较复杂。酯交换法是比较绿色的一种合成方法，但是由于碱催化的酯交换反应是一种亲核取代反应，一旦烷基醇变为氟碳醇，会导致空间位阻增加，催化活性就会降低，发生交换反应的能力就会变差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯的合成方法，合成过程简单，反应易控制，产物易控制，所得产物收率高，纯度高。
5.本发明为实现其目的采用的技术方案是：
6.二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯的合成方法，将二氯甲烷和n,n
’-
羰基二咪唑加入到反应釜中，开始滴三氟乙醇，1.5-2h滴毕，然后升温至回流，2-2.5h后停热，将该体系加入水中(常温水，≤20℃)，降温至温度t≤20℃加浓盐酸调ph＝1-2，搅拌0.5-1h分液，干燥，抽滤，减压除溶剂，精馏得二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯。
7.n,n
’-
羰基二咪唑与三氟乙醇的摩尔比为1：(2.2-2.6)。
8.以350gn,n
’-
羰基二咪唑计，加入1750ml的二氯甲烷。
9.减压除溶剂的控制条件是25-30℃，-0.06mpa。
10.在滴加三氟乙醇之前，先向反应釜中加入负载三丁基甲基氯化铵的d293阴离子交换树脂。
11.三丁基甲基氯化铵与三氟乙醇的摩尔比为(0.2-0.3):1。
12.三丁基甲基氯化铵与d293阴离子交换树脂的质量比为1：(0.3-0.6)。
13.本发明的有益效果是：
14.本发明方法所合成的产物纯度达99.9％以上，收率达80％以上，水分小于100ppm，
符合电池级二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯的要求。
附图说明
15.图1是本发明二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯的h谱图。
16.图2是本发明二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯的c谱图。
具体实施方式
17.下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
18.一、具体实施例
19.1、试剂
20.试剂名称等级规格供应商二氯甲烷分析纯天津赛孚瑞科技有限公司三氟乙醇分析纯威海新元化工有限公司n,n
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羰基二咪唑分析纯上海瀚鸿化工有限公司浓盐酸分析纯深圳剑桥科学仪器有限公司三丁基甲基氯化铵分析纯兰州中科凯特科工贸有限公司d293阴离子交换树脂d293阴离子交换树脂上海华震科技有限公司
21.2、仪器
22.仪器名称供应商反应器巩义予华仪器有限公司电子天平石家庄博通高科科技有限公司集热式磁力搅拌器郑州紫拓仪器设备有限公司分液漏斗石家庄博通高科科技有限公司旋转蒸发器上海安亭电子仪器厂水分测定仪石家庄申分商贸有限公司气相色谱仪易安科仪(北京)国际贸易有限公司核磁共振仪布鲁克(北京)科技有限公司
23.实施例1
24.将二氯甲烷1785ml和n,n
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羰基二咪唑357g加入到反应釜中，开始滴三氟乙醇490g，1.5h滴毕，然后升温至回流，2h后停热，将该体系加入冷水中，降温至17℃加盐酸调ph＝1，搅拌0.5h分液，干燥，抽滤，减压除溶剂(25℃，-0.06mpa)，精馏得399.43g产品。
25.采用气相色谱仪检测上述产品，检测纯度是99.9％，水分78ppm，经定性分析，运用c谱、h谱进行具体结构表征，鉴定所得产品为二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯，结构式为
26.实施例2
27.按照实施例1的方法进行操作，不同之处是：在滴加三氟乙醇之前，先向反应釜中加入负载三丁基甲基氯化铵的d293阴离子交换树脂。三丁基甲基氯化铵的加入量是232g，d293阴离子交换树脂加入量是70g。
28.精馏得437.28g产品，采用气相色谱仪检测所得产品，检测纯度是99.93％，水分73ppm，经定性分析，运用c谱、h谱进行具体结构表征，鉴定所得产品为二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯，结构式为
29.实施例3
30.将二氯甲烷1785ml和n,n
’-
羰基二咪唑357g加入到反应釜中，开始滴三氟乙醇572g，2h滴毕，然后升温至回流，2.5h后停热，将该体系加入冷水中，降温至15℃加浓盐酸调ph＝2，搅拌1h分液，干燥，抽滤，减压除溶剂(25℃，-0.06mpa)，精馏得405.49g产品。
31.采用气相色谱仪检测上述产品，检测纯度是99.93％，水分71ppm，经定性分析，运用c谱、h谱进行具体结构表征，鉴定所得产品为二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯，结构式为
32.实施例4
33.按照实施例3的方法进行操作，不同之处是：在滴加三氟乙醇之前，先向反应釜中加入负载三丁基甲基氯化铵的d293阴离子交换树脂。三丁基甲基氯化铵的加入量是404g，d293阴离子交换树脂加入量是242g。
34.精馏得443.21g产品，采用气相色谱仪检测所得产品，检测纯度是99.95％，水分67ppm，经定性分析，运用c谱、h谱进行具体结构表征，参见图1-2，鉴定所得产品为二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯，结构式为