CN106024390A - 一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法 - Google Patents
一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106024390A CN106024390A CN201610374716.7A CN201610374716A CN106024390A CN 106024390 A CN106024390 A CN 106024390A CN 201610374716 A CN201610374716 A CN 201610374716A CN 106024390 A CN106024390 A CN 106024390A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acid
- butyl
- preparation
- solution
- ethylene glycol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 title claims abstract description 21
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 7
- BHRZNVHARXXAHW-UHFFFAOYSA-N sec-butylamine Chemical compound CCC(C)N BHRZNVHARXXAHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 2
- -1 n-butyl diethyl malonate Chemical compound 0.000 claims abstract description 49
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 34
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 34
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 29
- PXHJYMJROYOYSN-UHFFFAOYSA-N 2-butyldecanedioic acid Chemical compound CCCCC(C(O)=O)CCCCCCCC(O)=O PXHJYMJROYOYSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 19
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 17
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- RPNFNBGRHCUORR-UHFFFAOYSA-N diethyl 2-butylpropanedioate Chemical compound CCCCC(C(=O)OCC)C(=O)OCC RPNFNBGRHCUORR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 11
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 claims description 9
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 7
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 5
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N sodium ethoxide Chemical compound [Na+].CC[O-] QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XYIBRDXRRQCHLP-UHFFFAOYSA-N ethyl acetoacetate Chemical compound CCOC(=O)CC(C)=O XYIBRDXRRQCHLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- DGVCCCXMVDDDBJ-UHFFFAOYSA-N potassium;ethanol;ethanolate Chemical compound [K+].CCO.CC[O-] DGVCCCXMVDDDBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 claims 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims 1
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- WJTCHBVEUFDSIK-NWDGAFQWSA-N (2r,5s)-1-benzyl-2,5-dimethylpiperazine Chemical compound C[C@@H]1CN[C@@H](C)CN1CC1=CC=CC=C1 WJTCHBVEUFDSIK-NWDGAFQWSA-N 0.000 abstract 1
- 230000002152 alkylating effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 abstract 1
- YYZUSRORWSJGET-UHFFFAOYSA-N octanoic acid ethyl ester Natural products CCCCCCCC(=O)OCC YYZUSRORWSJGET-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 10
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-M octanoate Chemical compound CCCCCCCC([O-])=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000003810 ethyl acetate extraction Methods 0.000 description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- XWVFEDFALKHCLK-UHFFFAOYSA-N 2-methylnonanedioic acid Chemical compound OC(=O)C(C)CCCCCCC(O)=O XWVFEDFALKHCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SGRHVVLXEBNBDV-UHFFFAOYSA-N 1,6-dibromohexane Chemical compound BrCCCCCCBr SGRHVVLXEBNBDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LTMRRSWNXVJMBA-UHFFFAOYSA-L 2,2-diethylpropanedioate Chemical compound CCC(CC)(C([O-])=O)C([O-])=O LTMRRSWNXVJMBA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- MCRZWYDXIGCFKO-UHFFFAOYSA-N 2-butylpropanedioic acid Chemical compound CCCCC(C(O)=O)C(O)=O MCRZWYDXIGCFKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000305 Nylon 6,10 Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N barium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Ba+2] CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003754 ethoxycarbonyl group Chemical group C(=O)(OCC)* 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 238000010534 nucleophilic substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N sec-butylidene Natural products CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000005619 thermoelectricity Effects 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/022—Electrolytes; Absorbents
- H01G9/035—Liquid electrolytes, e.g. impregnating materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/09—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from carboxylic acid esters or lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/347—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
- C07C51/377—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups
- C07C51/38—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups by decarboxylation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/41—Preparation of salts of carboxylic acids
- C07C51/412—Preparation of salts of carboxylic acids by conversion of the acids, their salts, esters or anhydrides with the same carboxylic acid part
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
- C07C67/333—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
- C07C67/343—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高性能2‑丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法，以正丁基丙二酸二乙酯和8‑溴辛酸乙酯为原料，经烷基化、水解和脱羧等步骤制备2‑丁基癸二酸，产率达87.8％，用该化合物在乙二醇中与氨气反应制备成的电解质溶液，电导率为2.60mS/cm(30℃)，闪火电压为455V(85℃)，氧化效率为1.65(2mA)，性能优于现有市售产品，具有良好的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及电解质溶液的制备技术领域，特别是一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法。
背景技术
近年来，电容器逐渐广泛应用于汽车电子、显示器、充电器、电子镇流器等领域，电容器的各种性能要求也不断得到提高，快速充放电是使用者对电容器的一项基本性能要求，快速充放电涉及电容器工作电解液的高电导率、高闪火电压和高氧化效率。
随着无硼体系高压铝电解电容器的逐步推广，支链二元酸系列的电解液逐渐成为市场新宠。目前市场上流行的高压电解液体系主要有：①2-甲基壬二酸(US:6258288B1)，②8-乙烯基-10-十八碳二酸[木田，吉重瀧井，和久太田等，多目的長鎖多塩基酸及びその誘導体の開発と工業化[J].油化学，1991,40(3):180-187]，③1,6-DDA(CN 101805255 A)等，前两种体系的电解液中支链酸的纯度不高，电导率偏低；第三种体系的电解液中具有高电导率和氧化效率，但是闪火电压没有明显优势。
2-丁基葵二酸电解液具有较高电导率、较高闪火电压和较高氧化效率的电容器工作电解液。专利CN 104447277 A报道了一种能够同时生产电容级2-丁基葵二酸和2，9-二丁基葵二酸的方法，以丙二酸二乙酯和1,6-二溴已烷为原料，在强碱中亲核取代反应得2,9—二(乙氧基羰基)-葵二酸二乙酯，再与溴代正丁烷反应，经皂化、酸析、脱羧反应制得2-丁基葵二酸和2,9-二丁基葵二酸。该技术方案中有两种中间产物产生，增加了精制提纯步骤，步骤较多，且容易留有杂质。针对上述问题，开发一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法是本领域技术人员要解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术中的上述问题，提供一种无硼，与现有市售电解液相比，具有较高电导率、较高闪火电压和较高氧化效率的电容器工作电解液的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：以正丁基丙二酸二乙酯(2)和8-溴辛酸乙酯(3)为原料，经烷基化、水解和脱羧制得2-丁基癸二酸(6)，(6)在乙二醇中与氨气反应制得新型2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液(1)。该产品比背景技术中的体系③1,6-DDA具有更长的碳链，又兼具支链酸的特点，用该产品制备的电解液，其电导率优于背景技术中的①和②，闪火电压优于背景技术中的体系③，具有比较大的应用前景，其制备工艺如下图：
一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(1)9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯的制备
向反应器中加入正丁基丙二酸二乙酯、8-溴辛酸乙酯，滴加碱金属催化剂，滴加过程温度控制在60℃以下，滴毕回流搅拌，气相色谱监控，待原料8-溴辛酸乙酯反应完全后，蒸除溶剂，向残留物中加入1-5L水，用乙酸乙酯萃取后浓缩，浓缩液精馏后得9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯；8-溴辛酸乙酯、正丁基丙二酸二乙酯和乙醇钠摩尔比为1：0.5-4：0.6-4.5；
(2)9,9-二羧基-十一碳酸的合成的制备
向反应器中加入9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯，滴加质量分数为10-50％的强碱溶液，滴加温度控制在60℃，滴毕，反应液回流搅拌，用气相色谱控制反应终点，待反应完全后，降温至60℃，滴加质量分数83-98％的浓磷酸，有白色粉末析出，过滤、干燥得9,9-二羧基-十一碳酸；9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯、强碱和浓磷酸摩尔比为1：1-5：2.5-6.5；
(3)电容级2-丁基癸二酸的制备
往反应器中加入9,9-二羧基-十一碳酸、乙腈、水、氧化铜，回流状态下搅拌，用气相色谱控制反应终点，待反应完全后，冷却至室温，滴加1-3mol/L的酸，调节pH＝1，有粘稠状液体析出，用去离子水重结晶，过滤、干燥得电容级2-丁基癸二酸；9,9-二羧基-十一碳酸与氧化铜摩尔比为20-35:1，9,9-二羧基-十一碳酸与乙腈、水的质量比1:0.2-0.8:0.2-0.85；
(4)2-丁基癸二酸铵乙二醇溶液的制备
往反应器中加入上述2-丁基癸二酸、电容级乙二醇，在50-70℃下搅拌0.5h，通氨气调节pH至7-8，保温搅拌2h，自然冷却至室温，过滤得到电解质2-丁基癸二酸铵乙二醇溶液；2-丁基癸二酸与乙二醇质量比为1:2-6；
所述步骤(1)中碱金属催化剂是质量分数为10-30％乙醇钠乙醇溶液、乙醇钾乙醇溶液、甲醇钠甲醇溶液或甲醇钾甲醇溶液中的一种。
进一步，上述技术方案中所述步骤(1)中8-溴辛酸乙酯、正丁基丙二酸二乙酯和碱金属催化剂摩尔比为1：1-3：1-3；步骤(2)中9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯、强碱和浓磷酸摩尔比为1：2-4：3-5；步骤(3)中9,9-二羧基-十一碳酸与氧化铜摩尔比为25-30:1，9,9-二羧基-十一碳酸与乙腈、水的质量比1:0.3-0.6:0.3-0.6；步骤(4)中2-丁基癸二酸与乙二醇质量比为1:3-5。
进一步，上述技术方案中所述步骤(1)中碱金属催化剂是质量分数为20％乙醇钠乙醇溶液；步骤(2)中强碱溶液是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氢氧化钡中的一种，优选为32％的氢氧化钠水溶液；所述步骤(3)中的酸为盐酸、硝酸或硫酸中的一种。
有益效果：采用本发明的技术方案所得的2-丁基癸二酸，总产率可达87.8％，用该化合物在乙二醇中与氨气反应制备的电解质溶液，电导率为2.60mS/cm(30℃)，闪火电压为455V(85℃)，氧化效率为1.65(2mA)，与市售同类产品相比，该电解质溶液具有较高电导率、较高闪火电压和较高氧化效率，适宜进一步推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不局限于下述实施例。
实施例一
一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(1)9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯的制备
往10L三口烧瓶中加入正丁基丙二酸二乙酯(2)1297.6g(6.00mol)，8-溴辛酸乙酯(3)1255.8g(5.00mol)，滴加20％乙醇钠乙醇溶液2040.6g(6.00mol)，温度控制在60℃以下，滴加完毕后回流状态下搅拌数小时，用气相控制反应终点，待原料(3)反应完全后浓缩反应液，再往反应釜中加入2L水，用适量乙酸乙酯萃取后浓缩，将浓缩液精馏后得到9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯(4)1636.5g，纯度为99.1％，收率为91.3％。
(2)9,9-二羧基-十一碳酸的合成的制备
向5L三口烧瓶中加入9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯(4)1000g(2.79mol)，滴加32％浓度的NaOH水溶液1087.5g(8.7mol)，温度控制在60℃左右，滴加完毕后将反应液在回流状态下搅拌数小时，用气相控制反应终点，待(4)反应完全后，降温至60℃，滴加85％浓磷酸1504.6g(13.05mol)，有白色粉末析出，过滤干燥后得到9,9-二羧基-十一碳酸(5)819.9g，收率为97.2％。
(3)电容级2-丁基癸二酸的制备
往2L三口烧瓶中加入9,9-二羧基-十一碳酸(5)500.0g(1.65mol)，乙腈250.0g，水250.0g，氧化铜5.0g(0.06mol)，回流状态下搅拌数小时，用气相控制反应终点，待(5)反应完全后，冷却至室温，滴加2mol/L盐酸，调节pH＝1，有粘稠状液体析出，用去离子水重结晶数次，过滤后干燥后得到电容级2-丁基癸二酸(6)389.6g，收率为91.2％。
(4)2-丁基癸二酸铵乙二醇溶液的制备
往2L三口烧瓶中加入上述2-丁基癸二酸(6)200.0g(0.77mol)，电容级乙二醇800g，60℃下搅拌0.5h，通氨气调节pH＝7-8，停止通氨，保温搅拌2h，自然冷却至室温，过滤得到电解质2-丁基癸二酸铵乙二醇溶液1010.3g。
实施例二
一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(1)9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯的制备
往10L三口烧瓶中加入正丁基丙二酸二乙酯(2)1081.3g(5.00mol)，8-溴辛酸乙酯(3)1255.8g(5.00mol)，滴加20％甲醇钠甲醇溶液1350.6g(5.00mol)，温度控制在60℃以下，滴加完毕后回流状态下搅拌数小时，用气相控制反应终点，待原料(3)反应完全后浓缩反应液，再往反应釜中加入3L水，用适量乙酸乙酯萃取后浓缩，将浓缩液精馏后得到9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯(4)1625.6g，纯度为99.0％，收率为91.3％。
(2)9,9-二羧基-十一碳酸的合成的制备
向5L三口烧瓶中加入9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯(4)1000g(2.79mol)，滴加32％浓度的NaOH水溶液1124.5g(9.0mol)，温度控制在60℃左右，滴加完毕后将反应液在回流状态下搅拌数小时，用气相控制反应终点，待(4)反应完全后，降温至60℃，滴加85％浓磷酸1608.4g(13.95mol)，有白色粉末析出，过滤干燥后得到9,9-二羧基-十一碳酸(5)827.5g，收率为98.1％。
(3)电容级2-丁基癸二酸的制备
往2L三口烧瓶中加入9,9-二羧基-十一碳酸(5)500.0g(1.65mol)，乙腈250.0g，水300.0g，氧化铜5.25g(0.066mol)，回流状态下搅拌数小时，用气相控制反应终点，待(5)反应完全后，冷却至室温，滴加2mol/L稀硫酸，调节pH＝1，有粘稠状液体析出，用去离子水重结晶数次，过滤后干燥后得到电容级2-丁基癸二酸(6)388.7g，收率为91.0％。
(4)2-丁基癸二酸铵乙二醇溶液的制备
往2L三口烧瓶中加入上述2-丁基癸二酸(6)200.0g(0.77mol)，电容级乙二醇800g，60℃下搅拌0.5h，滴加入浓氨水调节pH值至7-8，保温搅拌2h，自然冷却至室温，过滤得到电解质2-丁基癸二酸铵乙二醇溶液1010.3g。
实施例三
一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法，其特征是：该制备方法包括如下步骤：
(1)9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯的制备
往10L三口烧瓶中加入正丁基丙二酸二乙酯(2)1340.9g(6.20mol)，8-溴辛酸乙酯(3)1255.8g(5.00mol)，滴加20％乙醇钾乙醇溶液2314.4g(5.50mol)，温度控制在60℃以下，滴加完毕后回流状态下搅拌数小时，用气相控制反应终点，待原料(3)反应完全后浓缩反应液，再往反应釜中加入3L水，用适量乙酸乙酯萃取后浓缩，将浓缩液精馏后得到9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯(4)1645.5g，纯度为99.0％，收率为91.8％。
(2)9,9-二羧基-十一碳酸的合成的制备
向5L三口烧瓶中加入9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯(4)1000g(2.79mol)，滴加32％浓度的KOH水溶液1420.0g(8.1mol)，温度控制在60℃左右，滴加完毕后将反应液在回流状态下搅拌数小时，用气相控制反应终点，待(4)反应完全后，降温至60℃，滴加85％浓磷酸12.61mol，有白色粉末析出，过滤干燥后得到9,9-二羧基-十一碳酸(5)817.4g，收率为96.9％。
(3)电容级2-丁基癸二酸的制备
往2L三口烧瓶中加入9,9-二羧基-十一碳酸(5)500.0g(1.65mol)，乙腈280.0g，水220.0g，氧化铜0.063mol，回流状态下搅拌数小时，用气相控制反应终点，待(5)反应完全后，冷却至室温，滴加2mol/L盐酸，调节pH＝1，有粘稠状液体析出，用去离子水重结晶数次，过滤后干燥得到电容级2-丁基癸二酸(6)392.2g，收率为91.8％。
(4)2-丁基癸二酸铵乙二醇溶液的制备
往2L三口烧瓶中加入上述2-丁基癸二酸(6)200.0g(0.77mol)，电容级乙二醇900g，60℃下搅拌0.5h，通氨气调节pH＝7-8，停止通氨，保温搅拌2h，自然冷却至室温，过滤得到电解质2-丁基癸二酸铵乙二醇溶液1120.5g。
本领域技术中，在配制铝电解电容器工作电解液时，添加的电解质溶液的电导率、闪火电压和氧化效率是需要考察的技术指标，将本实施例一通过选择同一参比条件，测试了电解质F、市售1,6-DDA(G)、2-甲基壬二酸(H)和8-乙烯基-10-十八碳二酸(I)的水分、pH值、电导率和闪火电压，并根据火化时间计算出各自的氧化效率，结果见表1所示：
表1电解质G与市售产品的电性能测试对比数据
从上表可以看出，采用本申请的技术方案制备的2-丁癸二酸配制的电解质F与同类产品相比具有较高的电导率，虽然闪火电压没有电解质I高，但是氧化效率占有明显优势。
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加以实施，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内。
Claims (5)
1.一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法，其特征是：该制备方法包括如下步骤：
(1)9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯的制备
向反应器中加入正丁基丙二酸二乙酯、8-溴辛酸乙酯，滴加碱金属催化剂，滴加过程温度控制在60℃以下，滴毕回流搅拌，气相色谱监控，待原料8-溴辛酸乙酯反应完全后，蒸除溶剂，向残留物中加入1-5L水，用乙酸乙酯萃取后浓缩，浓缩液精馏后得9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯；8-溴辛酸乙酯、正丁基丙二酸二乙酯和乙醇钠摩尔比为1：0.5-4：0.6-4.5；
(2)9,9-二羧基-十一碳酸的合成的制备
向反应器中加入9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯，滴加质量分数为10-50％的强碱溶液，滴加温度控制在60℃，滴毕，反应液回流搅拌，用气相色谱控制反应终点，待反应完全后，降温至60℃，滴加质量分数83-98％的浓磷酸，有白色粉末析出，过滤、干燥得9,9-二羧基-十一碳酸；9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯、强碱和浓磷酸摩尔比为1：1-5：2.5-6.5；
(3)电容级2-丁基癸二酸的制备
往反应器中加入9,9-二羧基-十一碳酸、乙腈、水、氧化铜，回流状态下搅拌，用气相色谱控制反应终点，待反应完全后，冷却至室温，滴加1-3mol/L的酸，调节pH＝1，有粘稠状液体析出，用去离子水重结晶，过滤、干燥得电容级2-丁基癸二酸；9,9-二羧基-十一碳酸与氧化铜摩尔比为20-35:1，9,9-二羧基-十一碳酸与乙腈、水的质量比1:0.2-0.8:0.2-0.85；
(4)2-丁基癸二酸铵乙二醇溶液的制备
往反应器中加入上述2-丁基癸二酸、电容级乙二醇，在50-70℃下搅拌0.5h，通氨气调节pH至7-8，保温搅拌2h，自然冷却至室温，过滤得到电解质2-丁基癸二酸铵乙二醇溶液；2-丁基癸二酸与乙二醇质量比为1:2-6；所述步骤(1)中碱金属催化剂是质量分数为10-30％乙醇钠乙醇溶液、乙醇钾乙醇溶液、甲醇钠甲醇溶液或甲醇钾甲醇溶液中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法，其特征是：所述步骤(1)中8-溴辛酸乙酯、正丁基丙二酸二乙酯和碱金属催化剂摩尔比为1：1-3：1-3；步骤(2)中9,9-二(甲氧基羰基)-十一碳羧酸乙酯、强碱和浓磷酸摩尔比为1：2-4：3-5；步骤(3)中9,9-二羧基-十一碳酸与氧化铜摩尔比为25-30:1，9,9-二羧基-十一碳酸与乙腈、水的质量比1:0.3-0.6:0.3-0.6；步骤(4)中2-丁基癸二酸与乙二醇质量比为1:3-5。
3.根据权利要求1所述的一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法，其特征是：所述步骤(1)中碱金属催化剂是质量分数为20％乙醇钠乙醇溶液。
4.根据权利要求1所述的一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法，其特征是：所述步骤(2)中强碱溶液是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氢氧化钡中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法，其特征是：所述步骤(3)中的酸为盐酸、硝酸或硫酸中的一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610374716.7A CN106024390A (zh) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | 一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610374716.7A CN106024390A (zh) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | 一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106024390A true CN106024390A (zh) | 2016-10-12 |
Family
ID=57092810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610374716.7A Pending CN106024390A (zh) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | 一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106024390A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109448996A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-08 | 广州鸿葳科技股份有限公司 | 一种高压高电导电解液及其制备方法与应用 |
| CN112028741A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-04 | 上海交通大学 | 一种超高压铝电解电容器用电解质及其制备方法和应用 |
| CN112979450A (zh) * | 2019-12-12 | 2021-06-18 | 南通新宙邦电子材料有限公司 | 一种壬二酸氢铵的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1885458A (zh) * | 2005-06-24 | 2006-12-27 | 南通江海高纯化学品有限公司 | 一种电解质2－丁基辛二酸铵及生产方法 |
| CN103408415A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-11-27 | 张家港保税区超威电化技术服务有限公司 | 一种电容级2-丁基癸二酸的合成方法 |
| CN104447277A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-03-25 | 江苏国泰超威新材料有限公司 | 一种联产电容级2-丁基癸二酸和2,9-二丁基癸二酸的方法 |
| JP2015117193A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 宇部興産株式会社 | 環状アルキレン基を有するジカルボン酸 |
-
2016
- 2016-05-31 CN CN201610374716.7A patent/CN106024390A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1885458A (zh) * | 2005-06-24 | 2006-12-27 | 南通江海高纯化学品有限公司 | 一种电解质2－丁基辛二酸铵及生产方法 |
| CN103408415A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-11-27 | 张家港保税区超威电化技术服务有限公司 | 一种电容级2-丁基癸二酸的合成方法 |
| JP2015117193A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 宇部興産株式会社 | 環状アルキレン基を有するジカルボン酸 |
| CN104447277A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-03-25 | 江苏国泰超威新材料有限公司 | 一种联产电容级2-丁基癸二酸和2,9-二丁基癸二酸的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王明杰: "《铝电解电容器的季铵有机工作电解液》", 《电子元件与材料》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109448996A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-08 | 广州鸿葳科技股份有限公司 | 一种高压高电导电解液及其制备方法与应用 |
| CN109448996B (zh) * | 2018-12-29 | 2020-05-22 | 广州鸿葳科技股份有限公司 | 一种高压高电导电解液及其制备方法与应用 |
| CN112979450A (zh) * | 2019-12-12 | 2021-06-18 | 南通新宙邦电子材料有限公司 | 一种壬二酸氢铵的制备方法 |
| CN112979450B (zh) * | 2019-12-12 | 2023-11-03 | 南通新宙邦电子材料有限公司 | 一种壬二酸氢铵的制备方法 |
| CN112028741A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-04 | 上海交通大学 | 一种超高压铝电解电容器用电解质及其制备方法和应用 |
| CN112028741B (zh) * | 2020-09-27 | 2021-06-08 | 上海交通大学 | 一种超高压铝电解电容器用电解质及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106024390A (zh) | 一种2-丁基癸二酸铵乙二醇电解质溶液的制备方法 | |
| CN108067012B (zh) | 一种用于萃取精馏分离甲醇和碳酸二甲酯共沸物的萃取剂及其用途和处理方法 | |
| CN106008218A (zh) | 一种合成偏苯三酸三（2-乙基己）酯的方法 | |
| CN103436174B (zh) | 松香甘油酯的制备方法 | |
| CN101337890B (zh) | 应用复合催化剂制备乙酰乙酸甲酯的方法 | |
| CN102164897B (zh) | 制备孟鲁司特钠盐的方法 | |
| CN108586234B (zh) | 一种异辛醇聚氧丙烯醚脂肪酸酯的制备方法 | |
| CN108047112B (zh) | 一种维生素A一锅法合成β-胡萝卜素的方法 | |
| CN107857732B (zh) | 一种甲硝唑生产中甲酸乙二醇酯套用的方法、实现该方法的装置和应用该装置的方法 | |
| CN104447277B (zh) | 一种联产电容级2-丁基癸二酸和2,9-二丁基癸二酸的方法 | |
| CN114426525B (zh) | 一种白色固体光引发剂及其制备方法和应用 | |
| CN111018810B (zh) | 一种连续化生产α-乙酰基-γ-丁内酯的装置及方法 | |
| CN107903188B (zh) | 一种合成2-乙酰氧基-3-丁烯腈的方法 | |
| CN112979462B (zh) | 一种提高脂肪酸酯化反应转化率的方法 | |
| CN103224444A (zh) | 两步法合成3-甲基-3-丁烯-1-醇的方法 | |
| CN109232508B (zh) | 一种1,1-环己基二乙酸酐的制备方法 | |
| CN113527255A (zh) | 一种氯虫苯甲酰胺中间体的合成方法 | |
| CN108299197B (zh) | 一种3-烷氧基丙烯酸酯合成方法 | |
| CN110003083A (zh) | 一种采用Ir催化剂制备S-吲哚啉-2-羧酸的工艺方法 | |
| CN108069978A (zh) | 1,2,4,5-环己烷四甲酸二酐的合成方法 | |
| KR101000365B1 (ko) | 복합촉매를 이용한 지방산 알킬 에스테르를 제조하는 방법 | |
| CN115322119B (zh) | 一种乙二醇双（丙腈）醚的制备方法 | |
| CN109824514A (zh) | 一种合成2-甲基戊二酸二甲酯的方法 | |
| CN105820056B (zh) | 一种4，4′-二甲基二苯胺的合成方法及生产系统 | |
| CN105085263B (zh) | 一种2-烷酰基甲基-1,4-丁二酸衍生物的制备方法及其中间体 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161012 |