CN106883261A - 一种三(三氟乙基)磷酸酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种三(2,2,2‑三氟乙基)磷酸酯的制备方法，其制备步骤为：向盛有三氯氧磷的反应釜内，滴加2,2,2‑三氟乙醇和氯化氢螯合剂的混合物，于20～80℃反应1～12小时，得到含三(2,2,2‑三氟乙基)磷酸酯的混合液，过滤分离，将分离后的液相进行减压蒸馏，得到三(2,2,2‑三氟乙基)磷酸酯，采用上述技术方案，由于三氟乙醇中氟具有强拉电子效应，使得羟基上的氢具有一定的活性；与氯化氢螯合剂预先混合后，氯化氢螯合剂中的N原子能够夺取质子氢形成氮化铵类，增强了三氟乙醇羟基上氢的活性，此后再滴加入反应体系，与三氯氧磷接触即生产相应的铵盐，反应时间大大缩短，同时反应较彻底。
Description
技术领域
本发明涉及一种三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的制备方法，尤其涉及到应用于锂离子电池含氟磷酸酯阻燃剂的制备方法。
背景技术
本发明所指的三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯是具有如下结构的化合物：
锂离子电池具有能量密度高、输出电压高、循环寿命长、无记忆效应、环境污染小等优点，是最具有吸引力和发展潜力的二次电池，同时也是混合动力汽车和纯电动汽车电源的首选。但电池的安全性能和容量密度还没有达到完全取代传统能源的要求，所以对各种新型阻燃剂的研究成为众多研究开发者的关注方向。有机氟磷阻燃剂因有良好的阻燃性能和相容性，成为当前阻燃剂研究方向的热点之一。
现有的三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的制备方法，是采用三氯氧磷和三氟乙醇在氯化锂催化回流下反应，经水洗后蒸馏得到产品。虽然得到的产品在纯度上能满足锂电池应用要求，但因含有少量的二取代物，导致其中未完全反应的氯含量偏高，限制了其在电池方面的应用；同时水洗过程会生产一定量的废水，不利于环境。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：提供一种三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的制备方法，尤其涉及到应用于锂离子电池含氟磷酸酯阻燃剂的制备方法。
本发明技术方案是通过以下方式实现的：
向盛有三氯氧磷的反应釜内，滴加2,2,2-三氟乙醇和氯化氢螯合剂混合物，于20～80℃反应1～12小时，得到含三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的混合液，过滤分离，对三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯混合液进行减压蒸馏，得到三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯。
所述氯化氢螯合剂和三氯氧磷摩尔比3:1～5:1。。
所述2,2,2-三氟乙醇和三氯氧磷摩尔比3:1～10:1，优选为3:1～5:1。
所述氯化氢螯合剂选自以下物质中的一种或两种以上的混合物：三乙胺、二乙胺、乙二胺、二丙胺、三丙胺、丙二胺、正丁胺、吡啶。
采用本申请的技术方案，由于三氟乙醇中氟具有强拉电子效应，使得羟基上的氢具有一定的活性；与氯化氢螯合剂预先混合后，氯化氢螯合剂中的N原子能够夺取质子氢形成氮化铵类，增强了三氟乙醇羟基上氢的活性，此后再滴加入反应体系，与三氯氧磷接触即生产相应的铵盐，反应时间大大缩短，同时反应较彻底。
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。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比。
实施例中色谱检测条件为安捷伦7890A，分流比50:1,进样口温度280℃，检测器温度300℃，色谱柱HP-5(30m*0.25m*0.25μm)，升温程序100℃(2min)-10℃/min-250℃(2min)-15℃/min-280℃(5min),标样校准保留时间，面积归一法。
实施例1
向盛有153.5g三氯氧磷(1mol)的1000ml三口烧瓶中滴加300g三氟乙醇(3mol)和303g三乙胺(3mol)的混合液，滴加完毕于20℃下反应12小时。过滤分离，滤液减压蒸馏，收集80～90℃/20mmHg馏份298g，收率86.6％，通过气相色谱仪测得产品含量为99.986％，氯含量0.32ppm。
实施例2
向盛有153.5g三氯氧磷的1000ml三口烧瓶中滴加500g三氟乙醇(5mol)和285g二乙胺(3.9mol)的混合液，滴加完毕于50℃下反应4小时。过滤分离，滤液减压蒸馏，收集80～90℃/20mmHg馏份312g，收率90.7％，通过气相色谱仪测得产品含量为99.992％，氯含量0.56ppm。
实施例3
向盛有153.5g三氯氧磷(1mol)的2000ml三口烧瓶中滴加600g三氟乙醇(6mol)与202g三乙胺(2mol)和219g正丁胺(3mol)的混合液，滴加完毕于80℃下反应1小时。过滤分离，滤液减压蒸馏，收集80～90℃/20mmHg馏份319g，收率92.7％，通过气相色谱仪测得产品含量为99.995％，氯含量0.61ppm。
应该理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (5)
1.一种三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的制备方法，其制备步骤为：向盛有三氯氧磷的反应釜内，滴加2,2,2-三氟乙醇和氯化氢螯合剂的混合物，于20～80℃反应1～12小时，得到含三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的混合液，过滤分离，将分离后的液相进行减压蒸馏，得到三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯。
2.根据权利要求1所述一种三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的制备方法，其特征在于：氯化氢螯合剂和三氯氧磷摩尔比3:1～5:1。
3.根据权利要求1所述一种三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的制备方法，其特征在于：2,2,2-三氟乙醇和三氯氧磷摩尔比3:1～10:1。
4.根据权利要求3所述一种三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的制备方法，其特征在于：2,2,2-三氟乙醇和三氯氧磷摩尔比为3:1～5:1。
5.根据权利要求1所述一种三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的制备方法，其特征在于：氯化氢螯合剂选自以下物质中的一种或两种以上的混合物：三乙胺、二乙胺、乙二胺、二丙胺、三丙胺、丙二胺、正丁胺、吡啶。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No.10, Qinghai Road, Yangzi River International Chemical Industry Park, Suzhou, Jiangsu 215631 Patentee after: Jiangsu Huasheng lithium battery materials Co., Ltd Address before: 215635 Jiangsu Changyuan International Chemical Industrial Park, Suzhou, Qinghai, Jiangsu 28, Jiangsu Changyuan Huasheng new energy material Co., Ltd. Patentee before: HSC Corporation |
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