CN109134309B - 乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，包括以下步骤：在乙二醇双（丙腈）醚的粗品中加入酰化试剂进行酰化反应，所述的酰化试剂为丁二酸酐与高氯酸的混合物，酰化剂的质量为粗品质量的3%～7%，反应结束后的反应液进行后处理得二次粗品，二次粗品经减压精馏得成品。本发明的优点是：加入酰化试剂后，乙二醇双（丙腈）醚粗品中的副产物被转化成容易与乙二醇双（丙腈）醚相分离的羟基物质，因此乙二醇双（丙腈）醚成品的纯度能得到有效提高。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池电解液添加剂技术领域，具体涉及乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法。
背景技术
乙二醇双（丙腈）醚是一种锂离子电池电解液的新型添加剂。乙二醇双（丙腈）醚可以与锂离子形成包覆式螯合物，可以提高锂盐在有机溶剂中的溶解度，并能提高锂离子电池电解液的电导率。乙二醇双（丙腈）醚的电化学活性也比传统的丁二腈、己二腈要高，因此乙二醇双（丙腈）醚的添加，能使得锂离子电池电解液具有更好的高温性能和循环性能。
目前制备乙二醇双（丙腈）醚的方法，如下：以乙二醇与丙烯腈为反应原料，在碱性催化剂的作用下进行加成反应。采用该方法制备得到的乙二醇双（丙腈）醚的纯度通常可达95%左右。然而作为锂离子电池电解液的添加剂，纯度有着更严格的要求，因此提高乙二醇双（丙腈）醚纯度有着重要意义。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：提供一种乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其成品纯度能有效提高。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，包括以下步骤：在乙二醇双（丙腈）醚粗品中加入酰化试剂进行酰化反应，所述的酰化试剂为丁二酸酐与高氯酸的混合物，酰化试剂的质量为粗品质量的3 %～7%，反应结束后的反应液进行后处理得二次粗品，二次粗品经减压精馏得成品。
进一步地，前述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其中，乙二醇双（丙腈）醚粗品是以乙二醇与丙烯腈为反应原料，在碱性催化剂的作用下加成反应后制得。
进一步地，前述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其中，丁二酸酐与高氯酸的质量比为4:1。
进一步地，前述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其中，加入酰化试剂后，酰化反应温度控制在25℃～45℃。
进一步地，前述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其中，乙二醇双（丙腈）醚粗品的纯度≥95%。
进一步地，前述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其中，酰化反应的时间控制在5～24小时。
进一步地，前述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其中，后处理步骤包括：将反应结束后的反应液依次进行中和、水洗、萃取、过滤、蒸馏。
更进一步地，前述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其中，反应结束后，将反应液中和至PH为6～7。
更进一步地，前述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其中，反应结束后，水洗次数大于等于三次。
本发明的优点是：在以乙二醇与丙烯腈为反应原料，碱性催化剂的作用下加成反应制备得到的纯度为95%左右的乙二醇双（丙腈）醚粗品中，加入酰化试剂——丁二酸酐与高氯酸，酰化试剂与乙二醇双（丙腈）醚粗品中5%左右的副产物反应，副产物主要是双丙腈醚，双丙腈醚被转化成容易与乙二醇双（丙腈）醚相分离的羟基物质，因此乙二醇双（丙腈）醚成品的纯度能得到有效提高。
具体实施方式
下面对本发明作详细说明。
乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，包括以下步骤：在乙二醇双（丙腈）醚粗品中加入酰化试剂进行酰化反应。所述的乙二醇双（丙腈）醚粗品是以乙二醇与丙烯腈为反应原料，在碱性催化剂的作用下加成反应得到。所述的酰化试剂为丁二酸酐与高氯酸的混合物，酰化试剂的质量为粗品质量的3 %～7%。为了进一步提高酰化反应效率，丁二酸酐与高氯酸的质量比为4:1，酰化反应温度控制在25℃～45℃，酰化反应的时间控制在5～24小时。为了提高反应效率，反应过程中搅拌。为了提高产品纯度，乙二醇双（丙腈）醚粗品的纯度≥95%。
反应结束后的反应液进行后处理得二次粗品，所述的后处理步骤包括：将反应结束后的反应液依次进行中和，中和至pH为6～7；然后水洗，水洗的次数大于等于三次；接着依次萃取、过滤、蒸馏，蒸馏的目的是：除去未反应的副产物，从而提高产品纯度；之后得二次粗品。二次粗品经减压精馏得成品。
为了对本发明作进一步的详细说明，下面给出具体实施例。
实施例1。
以乙二醇与丙烯腈为反应原料，在碱性催化剂的作用下加成反应得纯度为95%的乙二醇双（丙腈）醚粗品100g，加入酰化试剂——丁二酸酐（4g）/高氯酸（1g），在酰化温度25℃下反应搅拌8h，反应结束，将反应液中和至pH为6后水洗3次，萃取过滤，蒸馏，回收水和二次粗品，二次粗品经减压精馏，得成品。取样测GC纯度为98.05%，质量为89.35g，摩尔收率92.21%。GC是指气相色谱检测，下同。
实施例2。
以乙二醇与丙烯腈为反应原料，在碱性催化剂的作用下加成反应得纯度为95%的乙二醇双（丙腈）醚粗品100g，加入酰化试剂——丁二酸酐（2.4g）/高氯酸（0.6g），在酰化温度30℃下反应搅拌12 h，反应结束，将反应液中和至pH为7后水洗3次，萃取过滤，蒸馏，回收水和二次粗品，二次粗品粗品经减压精馏，得成品。取样测GC纯度为98.23%，质量为89.98g，摩尔收率93.30%。
实施例3。
以乙二醇与丙烯腈为反应原料，在碱性催化剂的作用下加成反应得95%的乙二醇双（丙腈）醚的粗品100g，加入酰化试剂——丁二酸酐（5.6g）/高氯酸（1.4g），在酰化温度45℃下反应搅拌8 h，反应结束，将反应液中和至pH为6后水洗3次，萃取过滤，蒸馏，回收水和二次粗品，二次粗品经减压精馏，得成品。取样测GC纯度为98.45%，质量为90.12g，摩尔收率93.39%。
实施例4。
以乙二醇与丙烯腈为反应原料，在碱性催化剂的作用下加成反应得95%的乙二醇双（丙腈）醚的粗品100g，加入酰化试剂——丁二酸酐（3.2g）/高氯酸（0.8g），在酰化温度40℃下反应搅拌8h，反应结束，将反应液中和至pH为6并水洗3次，萃取过滤，蒸馏，回收水和二次粗品，二次粗品经减压精馏，得成品。取样测GC纯度为98.36%，质量为89.89g，摩尔收率93.07%。
实施例5。
以乙二醇与丙烯腈为反应原料，在碱性催化剂的作用下加成反应得95%的乙二醇双（丙腈）醚的粗品100g，加入酰化试剂——丁二酸酐（4.8g）/高氯酸（1.2g），在酰化温度35℃下反应搅拌12h，反应结束，将反应液中和至pH为7后水洗3次，萃取过滤，蒸馏，回收水和二次粗品，二次粗品经减压精馏，得成品。取样测GC纯度为98.16%，质量为89.68g，摩尔收率92.66%。
上述各实施例中，乙二醇与丙烯腈为反应原料制备乙二醇双（丙腈）醚的碱性催化剂可以是：叔丁醇钾、KOH、NaOH、三乙胺；或复合型碱催化剂水溶液，如三乙基苄基氢氧化铵水溶液与氢氧化钠水溶液的混合溶液。
在以乙二醇与丙烯腈为反应原料，碱性催化剂的作用下加成反应后制得的纯度为95%左右的乙二醇双（丙腈）醚粗品中，加入酰化试剂——丁二酸酐与高氯酸，酰化试剂与乙二醇双（丙腈）醚粗品中5%左右的副产物反应，副产物主要是双丙腈醚，双丙腈醚被转化成容易与乙二醇双（丙腈）醚相分离的羟基物质，因此乙二醇双（丙腈）醚成品的纯度能得到有效提高。
Claims (9)
1.乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其特征在于：包括以下步骤：在乙二醇双（丙腈）醚粗品中加入酰化试剂进行酰化反应，所述的酰化试剂为丁二酸酐与高氯酸的混合物，酰化试剂的质量为粗品质量的3 %～7%，反应结束后的反应液进行后处理得二次粗品，二次粗品经减压精馏得成品。
2.根据权利要求1所述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其特征在于：乙二醇双（丙腈）醚粗品是以乙二醇与丙烯腈为反应原料，在碱性催化剂的作用下加成反应后制得。
3.根据权利要求1所述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其特征在于：丁二酸酐与高氯酸的质量比为4:1。
4.根据权利要求1所述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其特征在于：加入酰化试剂后，酰化反应温度控制在25℃～45℃。
5.根据权利要求1所述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其特征在于：乙二醇双（丙腈）醚粗品的纯度≥95%。
6.根据权利要求1所述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其特征在于：酰化反应的时间控制在5～24小时。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其特征在于：后处理步骤包括：将反应结束后的反应液依次进行中和、水洗、萃取、过滤、蒸馏。
8.根据权利要求7所述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其特征在于：反应结束后，将反应液中和至pH为6～7。
9.根据权利要求7所述的乙二醇双（丙腈）醚的纯化方法，其特征在于：反应结束后，水洗次数大于等于三次。
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