CN109422774A - 五氟乙氧基环三磷腈的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,包括以下步骤:一、在有机溶剂中加入反应物六氟环三磷腈和乙醇、并加入催化剂和缚酸剂,反应结束后得反应液;二、将反应液过滤得滤液,滤液精馏得目标产物五氟乙氧基环三磷腈。所述的有机溶剂为正己烷、环己烷、甲苯、二甲苯、氯苯、乙腈、丙酮、四氢呋喃、二氧六环、石油醚、乙酸乙酯、二氯乙烷、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的任意一种;所述的催化剂包括有主催化剂和助催化剂,主催化剂为碱金属碘化物,助催化剂为相转移催化剂;所述的缚酸剂为碳酸钠、碳酸钾、氨、三乙胺中的任意一种。本发明所述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,反应温度不高,副产物少,转化率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种五氟乙氧基环三磷腈的制备方法。
背景技术
五氟乙氧基环三磷腈,其结构式如下:
五氟乙氧基环三磷腈是锂电池电解液中阻燃剂之一,有着良好的阻燃效果。
申请号为2014106844282的发明申请中公开了一种五氟乙氧基环三磷腈的合成方法:先将六氯环三磷腈用氟化剂氟化成六氟环三磷腈,然后将六氟环三磷腈与乙醇盐反应生成五氟乙氧基环三磷腈。该方法的缺陷在于:六氟环三磷腈与乙醇盐反应,副产物二乙氧基取代物较多,这大大降低了收率。
目前常用的一种制备五氟乙氧基环三磷腈的方法:以氨等为缚酸剂,六氟环三磷腈与乙醇反应合成五氟乙氧基环三磷腈。该方法的缺陷在于:氨基取代物等副产物多,这也大大降低了收率。
发明内容
本发明的目的是:提供一种转化率高、副产物少的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,包括以下步骤:一、在有机溶剂中加入反应物六氟环三磷腈和乙醇、并加入催化剂和缚酸剂,反应结束后得反应液;二、将反应液过滤得滤液,滤液精馏得目标产物五氟乙氧基环三磷腈;五氟乙氧基环三磷腈的结构式为:
所述的有机溶剂为正己烷、环己烷、甲苯、二甲苯、氯苯、乙腈、丙酮、四氢呋喃、二氧六环、石油醚、乙酸乙酯、二氯乙烷、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的任意一种;有机溶剂与六氟环三磷腈的质量比为2:1~4:1;
反应物六氟环三磷腈和乙醇的摩尔比为:1:1;
所述的催化剂包括有主催化剂和助催化剂,主催化剂为碱金属碘化物,助催化剂为相转移催化剂;
所述的缚酸剂为碳酸钠、碳酸钾、氨、三乙胺中的任意一种。
进一步地,前述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其中,有机溶剂优选为正己烷、乙腈、碳酸二甲酯、二氯乙烷中的任意一种。
进一步地,前述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其中,主催化剂优选为KI、NaI、LiI中的任意一种。
进一步地,前述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其中,主催化剂的质量是六氟环三磷腈质量的1%~10%。
更进一步地,前述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其中,主催化剂的质量优选为六氟环三磷腈质量的1%~5%。
进一步地,前述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其中,助催化剂优选为四甲基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、聚乙二醇400中的任意一种;助催化剂的质量是六氟环三磷腈质量的1%~10%。
更进一步地,前述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其中,助催化剂的质量优选为六氟环三磷腈质量的1%~5%。
进一步地,前述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其中,当缚酸剂为碳酸钠、碳酸钾、三乙胺中的任意一种时,反应温度控制在20℃~50℃;当缚酸剂为氨时,在有机溶剂中加入反应物六氟环三磷腈和乙醇以及催化剂后降温至0℃,然后通入氨气,反应温度控制在10℃。
本发明的优点是:本发明所述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,反应温度不高,副产物少,转化率高。
具体实施方式
下面对五氟乙氧基环三磷腈的制备方法做详细说明。
五氟乙氧基环三磷腈,其结构式如下:
五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,包括以下步骤:一、在有机溶剂中加入反应物六氟环三磷腈和乙醇、并加入催化剂和缚酸剂,反应结束后得反应液;二、将反应液过滤得滤液,滤液精馏得目标产物五氟乙氧基环三磷腈。
所述的有机溶剂为正己烷、环己烷、甲苯、二甲苯、氯苯、乙腈、丙酮、四氢呋喃、二氧六环、石油醚、乙酸乙酯、二氯乙烷、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的任意一种。有机溶剂优选为正己烷、乙腈、碳酸二甲酯、二氯乙烷中的任意一种。有机溶剂与六氟环三磷腈的质量比为2:1~4:1。
反应物六氟环三磷腈和乙醇的摩尔比为1:1。
所述的催化剂包括有主催化剂和助催化剂,主催化剂为碱金属碘化物,助催化剂为相转移催化剂。
其中主催化剂优选为KI、NaI、LiI中的任意一种,主催化剂的质量是六氟环三磷腈质量的1%~10%,优选为是六氟环三磷腈质量的1%~5%。
其中助催化剂优选为四甲基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、聚乙二醇400中的任意一种。助催化剂的质量是六氟环三磷腈质量的1%~10%,优选为是六氟环三磷腈质量的1%~5%。
所述的缚酸剂为碳酸钠、碳酸钾、氨、三乙胺中的任意一种。当缚酸剂为碳酸钠、碳酸钾、三乙胺中的任意一种时,反应温度控制在20℃~50℃。当缚酸剂为氨时,在有机溶剂中加入反应物六氟环三磷腈和乙醇以及催化剂后降温至0℃,然后通入氨气,反应温度控制在10℃。
为了对五氟乙氧基环三磷腈的制备方法做进一步介绍,下面给出具体实施例。
实施例1。五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,包括以下步骤:一、在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计的2000ml的三口烧瓶中,加入有机溶剂正己烷600g,反应物六氟环三磷腈200g和乙醇37g,并加入主催化剂KI 6g,助催化剂四丁基溴化铵4g,缚酸剂碳酸钠85g,反应温度控制在25℃,反应4小时,反应结束后得反应液。取样分析纯度,五氟乙氧基环三磷腈含量为25.8%,六氟环三磷腈转化率为95.88%。二、将反应液过滤得滤液,滤液精馏得目标产物高纯度(99.9%)的五氟乙氧基环三磷腈。
实施例2。五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,包括以下步骤:一、在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计的2000ml的三口烧瓶中,加入有机溶剂乙腈600g,反应物六氟环三磷腈200g和乙醇37g,并加入主催化剂NaI 12g,助催化剂四甲基氯化铵6g,缚酸剂碳酸钾111g,反应温度控制在30℃,反应4小时,反应结束后得反应液。取样分析纯度,五氟乙氧基环三磷腈含量为26.1%,六氟环三磷腈转化率为97.03%。二、将反应液过滤得滤液,滤液精馏得目标产物高纯度(99.9%)的五氟乙氧基环三磷腈。
实施例3。五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,包括以下步骤:一、在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计的2000ml的三口烧瓶中,加入有机溶剂二氯乙烷600g,反应物六氟环三磷腈200g和乙醇37g,并加入主催化剂NaI 20g,助催化剂四丁基氯化铵2g,降温至0℃,通入缚酸剂氨气13.7g,反应温度控制在10℃,反应结束后得反应液。取样分析纯度,五氟乙氧基环三磷腈含量为26%,六氟环三磷腈转化率为96.65%。二、将反应液过滤得滤液,滤液精馏得目标产物高纯度(99.9%)的五氟乙氧基环三磷腈。
实施例4。五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,包括以下步骤:一、在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计的2000ml的三口烧瓶中,加入有机溶剂正己烷碳酸二甲酯600g,反应物六氟环三磷腈200g和乙醇37g,并加入主催化剂LiI 2g,助催化剂聚乙二醇400的质量为20g,缚酸剂三乙胺27g,反应温度控制在30℃,反应4小时,反应结束后得反应液。取样分析纯度,五氟乙氧基环三磷腈含量为25.8%,六氟环三磷腈转化率为95.88%。二、将反应液过滤得滤液,滤液精馏得目标产物高纯度(99.9%)的五氟乙氧基环三磷腈。
实施例5。五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,包括以下步骤:一、在装有电动搅拌器、回流冷凝管、温度计的2000ml的三口烧瓶中,加入有机溶剂正己烷600g,反应物六氟环三磷腈200g和乙醇37g,并加入主催化剂KI 10g,助催化剂四丁基溴化铵10g,缚酸剂碳酸钠85g,反应温度控制在30℃,反应4小时,反应结束后得反应液。取样分析纯度,五氟乙氧基环三磷腈含量为26.3%,六氟环三磷腈转化率为97.77%。二、将反应液过滤得滤液,滤液精馏得目标产物高纯度(99.9%)的五氟乙氧基环三磷腈。
上述实施例表明,本发明所述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,反应温度不高,副产物少,转化率高。
Claims (8)
1.五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,包括以下步骤:一、在有机溶剂中加入反应物六氟环三磷腈和乙醇、并加入催化剂和缚酸剂,反应结束后得反应液;二、将反应液过滤得滤液,滤液精馏得目标产物五氟乙氧基环三磷腈;五氟乙氧基环三磷腈的结构式为:
所述的有机溶剂为正己烷、环己烷、甲苯、二甲苯、氯苯、乙腈、丙酮、四氢呋喃、二氧六环、石油醚、乙酸乙酯、二氯乙烷、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的任意一种;有机溶剂与六氟环三磷腈的质量比为2:1~4:1;
反应物六氟环三磷腈和乙醇的摩尔比为:1:1;
所述的催化剂包括有主催化剂和助催化剂,主催化剂为碱金属碘化物,助催化剂为相转移催化剂;
所述的缚酸剂为碳酸钠、碳酸钾、氨、三乙胺中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其特征在于:有机溶剂优选为正己烷、乙腈、碳酸二甲酯、二氯乙烷中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其特征在于:主催化剂优选为KI、NaI、LiI中的任意一种。
4.根据权利要求1或2或3所述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其特征在于:主催化剂的质量是六氟环三磷腈质量的1%~10%。
5.根据权利要求4所述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其特征在于:主催化剂的质量优选为六氟环三磷腈质量的1%~5%。
6.根据权利要求1或2或3所述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其特征在于:助催化剂优选为四甲基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、聚乙二醇400中的任意一种;助催化剂的质量是六氟环三磷腈质量的1%~10%。
7.根据权利要求6所述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其特征在于:助催化剂的质量优选为六氟环三磷腈质量的1%~5%。
8.根据权利要求1或2或3所述的五氟乙氧基环三磷腈的制备方法,其特征在于:当缚酸剂为碳酸钠、碳酸钾、三乙胺中的任意一种时,反应温度控制在20℃~50℃;当缚酸剂为氨时,在有机溶剂中加入反应物六氟环三磷腈和乙醇以及催化剂后降温至0℃,然后通入氨气,反应温度控制在10℃。
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