CN105949233A - 一种三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法，其特征在于：向设有回流冷凝装置的反应器中投入三甲基氯硅烷以及无机磷酸盐，加热反应，生成三(三甲基硅基)磷酸酯粗品，反应结束后，进行固液分离，液相产品经精馏后得到三(三甲基硅基)磷酸酯；该方法原料便宜易得，反应条件温和，副产品易于回收。
Description
技术领域
本发明涉及一种三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法。
背景技术
本发明所指的三(三甲基硅基)磷酸酯是具有如下结构的化合物：
三(三甲基硅基)磷酸酯可用作锂离子电池电解液添加剂，改善锂离子电池性能。能抑制锂离子电池在充电储存状态时电池容量降低的组合物和高分子电解质。高分子量电解质包括电解液和高分子量化合物，所述电解液包括具有P-O-Si键的化合物，从而能抑制未反应的可聚合化合物在电极中的反应，能抑制电池电阻增加并且能抑制容量降低。在非水电解质中同时含有具有不饱和烃基的磺酸内酯和三(三甲基硅基)磷酸酯化合物时，可以在负极表面形成低电阻的覆膜而不会使电池的大电流性能降低，从而可以打幅度地抑制电池的自放电，并提高电池的循环性能，含有这种电解质的电池可以作为动力电池应用于电动汽车上。
中国发明专利申请CN101870711A公开了一种利用六甲基二硅氮烷(MSDS)与磷酸二氢铵在80-160℃下反应生成三(三甲基硅基)磷酸酯的方法，其反应方程式如下：
该方法中，需要使用价格昂贵的六甲基二硅氮烷来提供三甲基硅基，而且需要过量10-50％，产品的最终收率(以磷酸二氢铵计)为80％-99％。
发明内容
本发明的发明人针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种原料便宜易得，反应条件温和的三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法。
本发明提供的三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法，包括向设有回流冷凝装置的反应器中投入三甲基氯硅烷以及无机磷酸盐，加热反应，生成三(三甲基硅基)磷酸酯粗品，反应结束后，进行固液分离，液相产品经精馏后得到三(三甲基硅基)磷酸酯。
进一步的，所述无机磷酸盐为磷酸金属盐或者磷酸铵盐。
进一步的，所述三甲基氯硅烷与无机磷酸盐的投料比为3:1-4:1。
更进一步的，所述三甲基氯硅烷与无机磷酸盐的投料比为3.24:1-3.6:1。
进一步的，所述加热温度为30-78℃。
更进一步的，所述加热温度为40-70℃。
进一步的，反应时间为3-24小时。
本发明的技术方案具有以下显著有益效果：三甲基氯硅烷(TMSC)作为三甲基硅基的供体，原料便宜易得；三甲基氯硅烷的投料量仅比理论投料量多了0-33％；反应在较低的温度(30-78℃)即可进行，降低了反应的能耗；反应副产物为盐酸盐和/或氯化氢气体，其中的氯化氢气体经过吸收后即可作为工业盐酸使用，盐酸盐则通过固液分离能够得到其粗品。
具体实施方式
以下本发明将结合具体实施例做进一步的详细说明，使本发明的优点更为明显。应该理解，其中的内容只是用作说明，而绝非对本发明的保护范围构成限制。下述实施例中的收率，均是以磷酸盐的摩尔量为基准计算而得。
实施例1
向带回流冷凝管、温度计的1000ml三口烧瓶中加入352g(3.24mol)三甲基氯硅烷和115g(1mol)磷酸二氢铵，搅拌下78℃反应3小时。反应结束后过滤，滤液为三(三甲基硅基)磷酸酯粗品，再进行减压精馏，收集125～128℃/30mmHg馏份，得到三(三甲基硅基)磷酸酯282g，收率89.6％，回流冷凝管的出口连接有尾气吸收装置，尾气吸收装置通过水来吸收产生的氯化氢气体。
实施例2
向带回流冷凝管、温度计的1000ml三口烧瓶中加入434g(4mol)三甲基氯硅烷和115g(1mol)磷酸二氢铵，搅拌下50℃反应24小时。反应结束后过滤，滤液为三(三甲基硅基)磷酸酯粗品，再进行减压精馏，收集125～128℃/30mmHg馏份，得到三(三甲基硅基)磷酸酯267g，收率84.9％，回流冷凝管的出口连接有尾气吸收装置，尾气吸收装置通过水来吸收产生的氯化氢气体。
实施例3
向带回流冷凝管、温度计的1000ml三口烧瓶中加入326g(3mol)三甲基氯硅烷和115g(1mol)磷酸二氢铵，搅拌下70℃反应5小时。反应结束后过滤，滤液为三(三甲基硅基)磷酸酯粗品，再进行减压精馏，收集125～128℃/30mmHg馏份，得到三(三甲基硅基)磷酸酯258g，收率82.0％，回流冷凝管的出口连接有尾气吸收装置，尾气吸收装置通过水来吸收产生的氯化氢气体。
实施例4
向带回流冷凝管、温度计的1000ml三口烧瓶中加入391g(3.6mol)三甲基氯硅烷和132g(1mol)磷酸氢二铵，搅拌下78℃反应3小时。反应结束后过滤，滤液为三(三甲基硅基)磷酸酯粗品，再进行减压精馏，收集125～128℃/30mmHg馏份，得到三(三甲基硅基)磷酸酯275g，收率87.4％，回流冷凝管的出口连接有尾气吸收装置，尾气吸收装置通过水来吸收产生的氯化氢气体。
实施例5
向带回流冷凝管、温度计的1000ml三口烧瓶中加入434g(4mol)三甲基氯硅烷和149g(1mol)磷酸铵，搅拌下30℃反应24小时。反应结束后过滤，滤液为三(三甲基硅基)磷酸酯粗品，再进行减压精馏，收集125～128℃/30mmHg馏份，得到三(三甲基硅基)磷酸酯233g，收率74.1％。
实施例6
向带回流冷凝管、温度计的1000ml三口烧瓶中加入326g(3mol)三甲基氯硅烷和120g(1mol)磷酸二氢钠，搅拌下60℃反应7小时。反应结束后过滤，滤液为三(三甲基硅基)磷酸酯粗品，再进行减压精馏，收集125～128℃/30mmHg馏份，得到三(三甲基硅基)磷酸酯261g，收率83.0％，回流冷凝管的出口连接有尾气吸收装置，尾气吸收装置通过水来吸收产生的氯化氢气体。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法，其特征在于：向设有回流冷凝装置的反应器中投入三甲基氯硅烷以及无机磷酸盐，加热反应，生成三(三甲基硅基)磷酸酯粗品，反应结束后，进行固液分离，液相产品经精馏后得到三(三甲基硅基)磷酸酯。
2.根据权利要求1所述的三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法，其特征在于：所述无机磷酸盐为磷酸金属盐或者磷酸铵盐。
3.根据权利要求1或2所述的三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法，其特征在于：所述三甲基氯硅烷与无机磷酸盐的投料比为3:1-4:1。
4.根据权利要求3所述的三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法，其特征在于：所述三甲基氯硅烷与无机磷酸盐的投料比为3.24:1-3.6:1。
5.根据权利要求1或2所述的三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法，其特征在于：所述加热温度为30-78℃。
6.根据权利要求6所述的三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法，其特征在于：所述加热温度为40-70℃。
7.根据权利要求6所述的三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法，其特征在于：反应时间为3-24小时。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160921 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |