CN114456068A - 甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法 - Google Patents
甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114456068A CN114456068A CN202210148487.2A CN202210148487A CN114456068A CN 114456068 A CN114456068 A CN 114456068A CN 202210148487 A CN202210148487 A CN 202210148487A CN 114456068 A CN114456068 A CN 114456068A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbonate
- reaction
- synthesizing
- methyl trifluoroethyl
- finished
- 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
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C68/00—Preparation of esters of carbonic or haloformic acids
- C07C68/06—Preparation of esters of carbonic or haloformic acids from organic carbonates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，涉及电池电解液添加剂技术领域，所述合成方法在非活性气体保护下，取三氟乙醇与碳酸二苯酯，在碳酸钠与氢氧化钠组成的催化剂的催化作用下，于120～130℃进行第一次酯交换反应，反应完成后，降温至50～55℃，加入甲醇，维持50～55℃进行第二次酯交换反应，反应完成后，滴加稀盐酸调节至中性，再加入有机相提取，再用碳酸钠水溶液洗涤，分相，浓缩，即得所述甲基三氟乙基碳酸酯。本发明以碳酸钠与氢氧化钠共同作为催化剂，能够使三氟乙醇与碳酸二苯酯反应更加完全；同时考虑到两次酯交换反应的活性不同，通过调整两次酯交换反应的温度，有效保证了反应向最终产物方向进行。
Description
技术领域
本发明涉及电池电解液添加剂技术领域，具体为甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法。
背景技术
甲基三氟乙基碳酸酯作为锂电池电解液中一种重要的碳酸酯类添加剂，对提高锂电池的安全性和稳定性有着重要的作用。甲基三氟乙基碳酸酯能够参与形成含氟的SEI膜，增强锂电池的热稳定性，继而提高电池的循环性。
目前，对于甲基三氟乙基碳酸酯的制备目前主要采用三氟乙醇甲醇与三光气在有机碱作用下反应，再与甲醇反应制得，但该方法中使用剧毒三光气，限制工业化生产。
因此，目前对于甲基三氟乙基碳酸酯的制备和提纯方法还不够完善，进而导致其并不适合工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，是在非活性气体保护下，取三氟乙醇与碳酸二苯酯，在碳酸钠与氢氧化钠组成的催化剂的催化作用下，于120～130℃进行第一次酯交换反应，反应完成后，降温至50～55℃，加入甲醇，维持50～55℃进行第二次酯交换反应，反应完成后，滴加稀盐酸调节至中性，再加入有机相提取，再用饱和碳酸钠水溶液洗涤，分相，浓缩，即得所述甲基三氟乙基碳酸酯，具体化学反应式如下：
进一步的，碳酸钠及氢氧化钠之间的重量比为1：3～4。
进一步的，三氟乙醇与碳酸二苯酯的摩尔比为1～1.1：1。
进一步的，碳酸二苯酯与催化剂的重量比为1：0.05～0.1。
进一步的，碳酸二苯酯与甲醇的摩尔比为1:2～3。
进一步的，第一次酯交换反应的时间为4～6h；第二次酯交换反应的时间为2～3h。
进一步的，有机相为二氯甲烷或乙酸乙酯。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明以碳酸钠与氢氧化钠共同作为催化剂，能够使三氟乙醇与碳酸二苯酯反应更加完全；同时考虑到两次酯交换反应的活性不同，通过调整两次酯交换反应的温度，有效保证了反应向最终产物方向进行；
所得产物经有机相萃取后，再利用碳酸钠水溶液除去副产物苯酚，再经分馏即得甲基三氟乙基碳酸酯；
本发明的合成方法操作简单、反应步骤少，易提纯，各阶段反应条件的控制保证了该生产过程的产品收率和产品纯度的最大化，通过合理控制反应原料用量及反应过程，进一步提高产品的收率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，其合成步骤如下：
在氮气保护下，取10g(0.1mol)三氟乙醇与21.4g(0.1mol)碳酸二苯酯，搅拌加热至125℃混合，加入0.21g碳酸钠和0.86g氢氧化钠，继续维持125℃搅拌进行第一次酯交换反应5h，反应完成后，降温至55℃，加入9.6g(0.3mol)甲醇，维持55℃搅拌进行第二次酯交换反应2h，反应完成后，滴加10wt％的稀盐酸调节至中性(pH＝7)，再加入50mL二氯甲烷提取，分相，所得二氯甲烷相再用50mL饱和碳酸钠水溶液洗涤，分相，无水硫酸镁干燥，浓缩，即得12.83g甲基三氟乙基碳酸酯，收率81.20％，纯度99.91％，具体化学反应式如下：
实施例二：
甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，其合成步骤如下：
在氮气保护下，取11g(0.11mol)三氟乙醇与21.4g(0.1mol)碳酸二苯酯，搅拌加热至130℃混合，加入0.54g碳酸钠和1.60g氢氧化钠，继续维持130℃搅拌进行第一次酯交换反应5.5h，反应完成后，降温至50℃，加入8g(0.25mol)甲醇，维持50℃搅拌进行第二次酯交换反应2.5h，反应完成后，滴加10wt％的稀盐酸调节至中性(pH＝7)，再加入50mL二氯甲烷提取，分相，所得二氯甲烷相再用50mL饱和碳酸钠水溶液洗涤，分相，无水硫酸镁干燥，浓缩，即得12.75g甲基三氟乙基碳酸酯，收率80.70％，纯度99.93％。
实施例三：
甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，其合成步骤如下：
在氮气保护下，取10.5g(0.105mol)三氟乙醇与21.4g(0.1mol)碳酸二苯酯，搅拌加热至128℃混合，加入0.38g碳酸钠和1.33g氢氧化钠，继续维持128℃搅拌进行第一次酯交换反应6h，反应完成后，降温至53℃，加入8.96g(0.28mol)甲醇，维持53℃搅拌进行第二次酯交换反应2.3h，反应完成后，滴加10wt％的稀盐酸调节至中性(pH＝7)，再加入50mL二氯甲烷提取，分相，所得二氯甲烷相再用50mL饱和碳酸钠水溶液洗涤，分相，无水硫酸镁干燥，浓缩，即得12.58g甲基三氟乙基碳酸酯，收率79.62％，纯度99.90％。
实施例四：
甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，其合成步骤如下：
在氮气保护下，取11g(0.11mol)三氟乙醇与21.4g(0.1mol)碳酸二苯酯，搅拌加热至122℃混合，加入0.33g碳酸钠和1.17g氢氧化钠，继续维持122℃搅拌进行第一次酯交换反应4.5h，反应完成后，降温至51℃，加入6.4g(0.2mol)甲醇，维持51℃搅拌进行第二次酯交换反应2.8h，反应完成后，滴加10wt％的稀盐酸调节至中性(pH＝7)，再加入50mL二氯甲烷提取，分相，所得二氯甲烷相再用50mL饱和碳酸钠水溶液洗涤，分相，无水硫酸镁干燥，浓缩，即得12.91g甲基三氟乙基碳酸酯，收率81.71％，纯度99.95％。
实施例五：
甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，其合成步骤如下：
在氮气保护下，取10.8g(0.108mol)三氟乙醇与21.4g(0.1mol)碳酸二苯酯，搅拌加热至120℃混合，加入0.39g碳酸钠和1.54g氢氧化钠，继续维持120℃搅拌进行第一次酯交换反应4h，反应完成后，降温至54℃，加入7.04g(0.22mol)甲醇，维持54℃搅拌进行第二次酯交换反应3h，反应完成后，滴加10wt％的稀盐酸调节至中性(pH＝7)，再加入50mL二氯甲烷提取，分相，所得二氯甲烷相再用50mL饱和碳酸钠水溶液洗涤，分相，无水硫酸镁干燥，浓缩，即得12.86g甲基三氟乙基碳酸酯，收率81.39％，纯度99.91％。
对比例：
购买市场上订购了成品甲基三氟乙基碳酸酯，得知其产品收率为60.2％，纯度为95％。
将实施例一至实施例五的成品产物的收率和纯度与对比例的产品收率和纯度进行比对，其比对结果如表1所示：
通过表1可以得知，采用本发明的甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，生产出的甲基三氟乙基碳酸酯其产品的收率和纯度高于市面上售卖的产品收率和纯度。
表1
| 项目 | 总收率(％) | 纯度(％) |
| 实施例一 | 81.20 | 99.91 |
| 实施例二 | 80.70 | 99.93 |
| 实施例三 | 79.62 | 99.90 |
| 实施例四 | 81.71 | 99.95 |
| 实施例五 | 81.39 | 99.91 |
| 对比例 | 60.2 | 95 |
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，其特征在于：所述合成方法是在非活性气体保护下，取三氟乙醇与碳酸二苯酯，在碳酸钠与氢氧化钠组成的催化剂的催化作用下，于120～130℃进行第一次酯交换反应，反应完成后，降温至50～55℃，加入甲醇，维持50～55℃进行第二次酯交换反应，反应完成后，滴加稀盐酸调节至中性，再加入有机相提取，再用碳酸钠水溶液洗涤，分相，浓缩，即得所述甲基三氟乙基碳酸酯，具体化学反应式如下：
2.根据权利要求1所述的甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，其特征在于：碳酸钠及氢氧化钠之间的重量比为1：3～4。
3.根据权利要求1或2所述的甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，其特征在于：三氟乙醇与碳酸二苯酯的摩尔比为1～1.1：1。
4.根据权利要求1或2所述的甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，其特征在于：碳酸二苯酯与催化剂的重量比为1：0.05～0.1。
5.根据权利要求1或2所述的甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，其特征在于：碳酸二苯酯与甲醇的摩尔比为1:2～3。
6.根据权利要求1或2所述的甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，其特征在于：第一次酯交换反应的时间为4～6h；第二次酯交换反应的时间为2～3h。
7.根据权利要求1或2所述的甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法，其特征在于：有机相为二氯甲烷或乙酸乙酯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210148487.2A CN114456068A (zh) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210148487.2A CN114456068A (zh) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114456068A true CN114456068A (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=81415576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210148487.2A Pending CN114456068A (zh) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114456068A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100690010B1 (ko) * | 2005-10-21 | 2007-03-09 | 한국과학기술연구원 | 불소화 디알킬 카보네이트의 제조 방법 |
| CN109574837A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-05 | 常熟市常吉化工有限公司 | 一种烃基氟代烷基不对称链状碳酸酯的制备方法 |
| CN109678722A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-26 | 常熟市常吉化工有限公司 | 一种含氟烷基的直链碳酸酯及其合成方法 |
-
2022
- 2022-02-18 CN CN202210148487.2A patent/CN114456068A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100690010B1 (ko) * | 2005-10-21 | 2007-03-09 | 한국과학기술연구원 | 불소화 디알킬 카보네이트의 제조 방법 |
| CN109574837A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-05 | 常熟市常吉化工有限公司 | 一种烃基氟代烷基不对称链状碳酸酯的制备方法 |
| CN109678722A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-26 | 常熟市常吉化工有限公司 | 一种含氟烷基的直链碳酸酯及其合成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113800485B (zh) | 一种双氟磺酰亚胺锂的制备方法 | |
| CN111116429B (zh) | 一种三氟甲磺酸碱金属盐或甲磺酸碱金属盐的合成方法 | |
| CN113999199B (zh) | 一种碳酸亚乙烯酯合成方法 | |
| CN106431886A (zh) | 一种2‑萘甲酸的制备方法 | |
| CN114507134A (zh) | 乙酸二氟乙醇酯的合成方法 | |
| CN112456465A (zh) | 一种二氟磷酸锂的制备方法 | |
| CN110342486B (zh) | 一种二氟磷酸锂的制备方法 | |
| CN112028046A (zh) | 一种二氟磷酸锂的制备方法 | |
| CN114456068A (zh) | 甲基三氟乙基碳酸酯的合成方法 | |
| CN110684006A (zh) | 一种高纯度二氟代碳酸乙烯酯的制备方法 | |
| CN114524732A (zh) | 甲基羧酸-2-丙炔基酯的合成方法 | |
| CN115259112A (zh) | 双氟磺酰亚胺及其锂盐的生产方法 | |
| CN110590702B (zh) | 一种制备2-巯基苯并噻唑的新方法 | |
| CN112645867B (zh) | 双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯的合成方法 | |
| CN114478611B (zh) | 四乙烯硅烷的合成方法 | |
| CN115232103B (zh) | 一种环状硫酸酯的制备方法 | |
| CN115010694B (zh) | 氟代碳酸乙烯酯及其制备方法 | |
| CN115850103B (zh) | 3-氨基-2-氟苯甲酸甲酯的制备方法 | |
| CN111925332B (zh) | 一种乙嘧酚磺酸酯的合成方法 | |
| CN115197085B (zh) | 2-氨基-5-氯-n,3-二甲基苯甲酰胺的制备方法 | |
| CN116693427A (zh) | 一种锂电池电解液用亚甲基二磺酸的制备方法 | |
| CN108383844B (zh) | 2,6-二氯-4,8-二哌啶子基嘧啶并[5,4-d]嘧啶的合成方法 | |
| CN114516794A (zh) | 乙酸三氟乙醇酯的合成方法 | |
| CN117903219A (zh) | 一种根皮乙酰苯-4’-β-新橙皮糖苷的制备方法 | |
| CN117534594A (zh) | 一种布美他尼中间体及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |