CN114478619A - 硅基磷酸酯及其制备方法 - Google Patents
硅基磷酸酯及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114478619A CN114478619A CN202210133060.5A CN202210133060A CN114478619A CN 114478619 A CN114478619 A CN 114478619A CN 202210133060 A CN202210133060 A CN 202210133060A CN 114478619 A CN114478619 A CN 114478619A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phosphate
- silicon
- compound
- reaction
- disilazane
- 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.)
- Granted
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 title claims abstract description 35
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- -1 cyclic lactam Chemical class 0.000 claims abstract description 68
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 47
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 21
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 claims abstract description 17
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 4-Dimethylaminopyridine Chemical compound CN(C)C1=CC=NC=C1 VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000012312 sodium hydride Substances 0.000 claims description 14
- 229910000104 sodium hydride Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims description 13
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 10
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims description 7
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZCSHNCUQKCANBX-UHFFFAOYSA-N lithium diisopropylamide Chemical compound [Li+].CC(C)[N-]C(C)C ZCSHNCUQKCANBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 5
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 4
- 125000006219 1-ethylpentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000001637 1-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C(*)=C([H])C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 claims description 3
- 125000004198 2-fluorophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(F)=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 3
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000004172 4-methoxyphenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(OC([H])([H])[H])=C([H])C([H])=C1* 0.000 claims description 3
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 239000005696 Diammonium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- GRADOOOISCPIDG-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diyne Chemical group [C]#CC#C GRADOOOISCPIDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N choline Chemical compound C[N+](C)(C)CCO OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940075419 choline hydroxide Drugs 0.000 claims description 3
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000001559 cyclopropyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C1([H])* 0.000 claims description 3
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- REKWWOFUJAJBCL-UHFFFAOYSA-L dilithium;hydrogen phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].OP([O-])([O-])=O REKWWOFUJAJBCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 229910001386 lithium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SNKMVYBWZDHJHE-UHFFFAOYSA-M lithium;dihydrogen phosphate Chemical compound [Li+].OP(O)([O-])=O SNKMVYBWZDHJHE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H magnesium phosphate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 239000004137 magnesium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 229960002261 magnesium phosphate Drugs 0.000 claims description 3
- 229910000157 magnesium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000010994 magnesium phosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 claims description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 125000001117 oleyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])/C([H])=C([H])\C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 claims description 3
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N potassium tert-butoxide Chemical compound [K+].CC(C)(C)[O-] LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N sodium ethoxide Chemical compound [Na+].CC[O-] QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 claims description 3
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 125000004205 trifluoroethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C(F)(F)F 0.000 claims description 3
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 claims description 3
- 125000000725 trifluoropropyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C(F)(F)F 0.000 claims description 3
- TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K trilithium;phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]P([O-])([O-])=O TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 125000000040 m-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C(=C1[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- VSTXCZGEEVFJES-UHFFFAOYSA-N 1-cycloundecyl-1,5-diazacycloundec-5-ene Chemical compound C1CCCCCC(CCCC1)N1CCCCCC=NCCC1 VSTXCZGEEVFJES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 7
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 17
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- QJMMCGKXBZVAEI-UHFFFAOYSA-N tris(trimethylsilyl) phosphate Chemical compound C[Si](C)(C)OP(=O)(O[Si](C)(C)C)O[Si](C)(C)C QJMMCGKXBZVAEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WYUIWUCVZCRTRH-UHFFFAOYSA-N [[[ethenyl(dimethyl)silyl]amino]-dimethylsilyl]ethene Chemical compound C=C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C=C WYUIWUCVZCRTRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 6
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 6
- 229960000549 4-dimethylaminophenol Drugs 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 5
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- ZVJHJDDKYZXRJI-UHFFFAOYSA-N 1-Pyrroline Chemical compound C1CC=NC1 ZVJHJDDKYZXRJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 239000005051 trimethylchlorosilane Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- GQHTUMJGOHRCHB-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,6,7,8,9,10-octahydropyrimido[1,2-a]azepine Chemical compound C1CCCCN2CCCN=C21 GQHTUMJGOHRCHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JVQIKJMSUIMUDI-UHFFFAOYSA-N 3-pyrroline Chemical compound C1NCC=C1 JVQIKJMSUIMUDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 239000002000 Electrolyte additive Substances 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HIMXYMYMHUAZLW-UHFFFAOYSA-N [[[dimethyl(phenyl)silyl]amino]-dimethylsilyl]benzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C1=CC=CC=C1 HIMXYMYMHUAZLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000006012 monoammonium phosphate Substances 0.000 description 2
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZRZFJYHYRSRUQV-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid trimethylsilane Chemical compound C[SiH](C)C.C[SiH](C)C.C[SiH](C)C.OP(O)(O)=O ZRZFJYHYRSRUQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 2
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VMBDOLHXFODPQU-UHFFFAOYSA-N P(=O)(O)(O)O.C[SiH](C1=CC=CC=C1)C.C[SiH](C1=CC=CC=C1)C.C[SiH](C1=CC=CC=C1)C Chemical compound P(=O)(O)(O)O.C[SiH](C1=CC=CC=C1)C.C[SiH](C1=CC=CC=C1)C.C[SiH](C1=CC=CC=C1)C VMBDOLHXFODPQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004852 P—O—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- SLGBZMMZGDRARJ-UHFFFAOYSA-N Triphenylene Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C3C2=C1 SLGBZMMZGDRARJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHRNQQUEUYMEEH-UHFFFAOYSA-N [[[ethyl(dimethyl)silyl]amino]-dimethylsilyl]ethane Chemical compound CC[Si](C)(C)N[Si](C)(C)CC MHRNQQUEUYMEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APDDLLVYBXGBRF-UHFFFAOYSA-N [diethyl-(triethylsilylamino)silyl]ethane Chemical compound CC[Si](CC)(CC)N[Si](CC)(CC)CC APDDLLVYBXGBRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003541 multi-stage reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000009270 solid waste treatment Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000005415 substituted alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000008053 sultones Chemical class 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 125000005580 triphenylene group Chemical group 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/06—Phosphorus compounds without P—C bonds
- C07F9/08—Esters of oxyacids of phosphorus
- C07F9/09—Esters of phosphoric acids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
Abstract
本发明涉及一种硅基磷酸酯的制备方法。包括如下步骤:将二硅氮烷类化合物、环状内胺类化合物A和有机碱混合,进行预反应,再加入无机磷酸盐,混合反应,制备所述硅基磷酸酯;并具体限定了二硅氮烷类化合物、环状内胺类化合物A的种类。本发明通过采用二硅氮烷类化合物、环状内胺类化合物A与有机碱、无机磷酸盐反应制备硅基磷酸酯,制备过程无需进行中间体的分离纯化,可实现一锅法制备硅基磷酸酯,步骤简便,并且该方法能够在无溶剂条件下进行,避免了使用有机溶剂带来的危害以及后续处理问题,对设备无腐蚀,采用二硅氮烷类化合物可避免产生卤素盐类的问题,进而更好地避免对电池性能产生不利的影响。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域,特别是涉及一种硅基磷酸酯及其制备方法。
背景技术
近年来,锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长、无污染等优点,具有非常广阔的应用前景。随着对锂离子电池的不断深入研究,研究者发现含P-O-Si键的硅基磷酸酯用作锂离子电池电解液的添加剂,能够抑制未反应的可聚合化合物在电极中反应,进而抑制电池电阻增加并且能抑制容量降低。在非水电解质中同时含有具有不饱和烃基的磺酸内酯和三(三甲基硅基)磷酸酯时,可以在负极表面形成低电阻的覆膜的同时不会使电池的大电流性能降低,从而可以大幅度的抑制电池的自放电,并提高电池的循环性能,含有这种电解液的电池可以作为动力电池用于电动汽车上。
目前,关于硅基磷酸酯化合物合成的报道中,大部分是关于三(三甲基硅基)磷酸酯的合成,主要包括以下几种方法:
(1)采用三甲基氯硅烷与磷酸盐为原料,反应得到三(三甲基硅基)磷酸酯。该方法反应温度较高,得到的三(三甲基硅基)磷酸酯纯度低,并且存在盐酸盐的过滤干燥问题以及副产物氯化氢的腐蚀和污染环境等问题。此外,该方法容易在反应产物中引入氯离子,导致将三(三甲基硅基)磷酸酯用作电解液添加剂时,影响电池的性能。
(2)采用六甲基二硅氮烷与磷酸二氢铵为原料,在80℃~160℃下,反应2h~5h,生成三(三甲基硅基)磷酸酯和氨气,然后粗品进行精馏纯化得到三(三甲基硅基)磷酸酯精品。该法对反应温度要求较高,且六甲基二硅氮烷通常需要过量50%、用量较大,产品摩尔收率在80%以下,工业化生产的成本比较高。
(3)采用卤代硅烷化合物与环状内胺类化合物A反应生成硅基取代的环状内胺化合物,再与磷酸盐反应,得到硅基磷酸酯化合物。该方法在制备中间体时依然会引入卤素,存在生成卤素盐类的问题,并且该方法需要在有机溶剂中进行,存在腐蚀设备和危害机体与环境等问题,采用毒性大的溶剂还存在使用安全风险。此外,该方法为多步反应,需要进行分离中间体、去除有机溶剂等步骤,制备方法仍较繁琐。
发明内容
基于此,本发明提供一种硅基磷酸酯的制备方法。该方法能够避免卤素盐类和有机溶剂对制备过程和产物造成的不利影响,且无需分离中间产物,实现一锅法制备硅基磷酸酯。
具体技术方案如下:
本发明提供一种硅基磷酸酯的制备方法,包括如下步骤:
将二硅氮烷类化合物、环状内胺类化合物A和有机碱混合,进行预反应,再加入无机磷酸盐,混合反应,制备所述硅基磷酸酯;
所述二硅氮烷类化合物具有如下式(I)所示结构:
其中,R1~R3每次出现,各自独立地选自H、F、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的不饱和烃基或者取代或未取代的芳烃基;
在其中一实施例中,R1~R3每次出现,各自独立地为H、F、甲基、甲氧基、三氟甲基、乙基、乙烯基、乙氧基、乙炔基、乙腈基、丙基、三氟乙基、三氟丙基、异丙基、异丙氧基、叔丁基、戊基、庚基、1-乙基戊基、苄基、2-乙氧基乙基、1-羧甲基乙烯基、烯丙基、油烯基、丁二炔基、苯乙炔基、环丙基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、苯基、1-萘基、4-甲氧基苯基、2-氟苯基或3-甲基苯基。
在其中一实施例中,所述二硅氮烷类化合物和环状内胺类化合物A的摩尔比为(1:1)~(1:4)。
在其中一实施例中,所述有机碱和二硅氮烷类化合物的摩尔比为(1:5)~(1:10)。
在其中一实施例中,预反应包括如下条件:温度为-10℃~40℃,时间为1h~6h。
在其中一实施例中,所述无机磷酸盐和二硅氮烷类化合物的摩尔比为(1:1)~(1:4)。
在其中一实施例中,混合反应包括如下条件:温度为20℃~100℃,时间为1h~8h。
在其中一实施例中,所述有机碱选自氢化钠、乙醇钠、叔丁醇钾、正丁基锂、二异丙基氨基锂、三乙胺、二乙胺、吗啉、哌啶、吡啶、4-二甲氨基吡啶、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、胆碱和四乙基氢氧化铵中的一种或多种。
在其中一实施例中,所述有机碱选自氢化钠、三乙胺和4-二甲氨基吡啶中的一种或多种。
在其中一实施例中,所述无机磷酸盐选自磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸锂、磷酸氢二锂、磷酸二氢锂、磷酸铝和磷酸镁中的一种或多种。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明通过采用二硅氮烷类化合物、环状内胺类化合物A作为原料与有机碱混合,再进一步与无机磷酸盐反应制备硅基磷酸酯,制备过程无需进行中间体的分离纯化,可实现一锅法制备得到产物,步骤简便,并且该方法能够在无溶剂条件下进行,避免了使用有机溶剂带来的危害以及后续处理问题,对设备无腐蚀,同时采用二硅氮烷类化合物可避免产生卤素盐类的问题,由此制备的硅基磷酸酯纯度高,可直接用作电解液添加剂而不需要进一步的处理,更好地避免了对电池性能产生不利的影响。该方法反应条件温和、原料安全易得、成本低,能够更好地满足工业化生产的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图;
图1为实施例1中制备得到的三(乙烯基二甲基硅烷)磷酸酯的GC图谱。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述,以下给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的可选范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目,也包括相关所列项目的任意的和所有的组合,所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。
除非另外说明或存在矛盾之处,本文中使用的术语或短语具有以下含义:
“烷基”是指包含伯(正)碳原子、或仲碳原子、或叔碳原子、或季碳原子、或其组合的饱和烃失去一个氢原子生成的一价残基。
“烷氧基”是指结构为-O-烷基的基团,即如上所定义的烷基经由氧原子连接至相邻基团。
“不饱和烃基”是指包含具有至少一个不饱和部位,即碳-碳sp2双键的烃失去一个氢原子生成的一价残基、或包含具有至少一个不饱和部位,即碳-碳sp三键的烃失去一个氢原子生成的一价残基。
“芳基”是指在芳香环化合物的基础上除去一个氢原子衍生的芳族烃基,可以为单环芳基、或稠环芳基、或多环芳基,对于多环的环种,至少一个是芳族环系。合适的实例包括但不限于:苯、联苯、萘、蒽、菲、芘、二萘嵌苯、三亚苯及其衍生物。
“卤素”或“卤基”是指F、Cl、Br或I。
“取代”是指被取代基团中的氢原子被取代基所取代。
“取代或未取代”表示所定义的基团可以被取代,也可以不被取代。当所定义的基团为被取代时,应理解为所定义的基团可以被一个或多个取代基R取代。
在本发明中,同一符号的取代基多次出现时,各取代基可以彼此相同或不同。如通式含有多个R1时,则R1可以彼此相同或不同。
本发明中,以开放式描述的技术特征中,包括所列举特征组成的封闭式技术方案,也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本发明中,涉及到数值区间,如无特别说明,上述数值区间内视为连续,且包括该范围的最小值及最大值,以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地,当范围是指整数时,包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外,当提供多个范围描述特征或特性时,可以合并该范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
本发明中涉及的百分比含量,如无特别说明,对于固液混合和固相~固相混合均指质量百分比,对于液相~液相混合指体积百分比。
本发明中的温度参数,如无特别限定,既允许为恒温处理,也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。
本发明提供一种硅基磷酸酯的制备方法,包括如下步骤:
将二硅氮烷类化合物、环状内胺类化合物A和有机碱混合,进行预反应,再加入无机磷酸盐,混合反应,制备硅基磷酸酯;
二硅氮烷类化合物具有如下式(I)所示结构:
其中,R1~R3每次出现,各自独立地选自H、F、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的不饱和烃基或者取代或未取代的芳烃基;
本发明采用二硅氮烷类化合物为原料,其价格低廉,但在中性或酸性条件下容易水解。本发明通过在反应物中加入有机碱,一方面有机碱能作为反应助剂,促进二硅氮烷类化合物与环状内胺类化合物A的反应,另一方面有机碱可抑制二硅氮烷的水解副反应。
本发明提供的硅基磷酸酯的制备方法能够在无溶剂条件下进行,避免了使用有机溶剂带来的危害以及后续处理问题,对设备无腐蚀,并且采用二硅氮烷类化合物可避免产生卤素盐类的问题,从而更好地避免对电池性能产生不利的影响,由此制备的硅基磷酸酯纯度高,可直接用作电解液添加剂而不需要进一步的处理,该方法可广泛应用于实际生产中。
本发明实现了一锅法制备硅基磷酸酯,通过采用二硅氮烷类化合物、环状内胺类化合物A作为原料与有机碱混合,再进一步与无机磷酸盐反应制备硅基磷酸酯,制备过程无需进行中间体的分离纯化,步骤简便,条件易控,操作简单。
可以理解地,本发明中将二硅氮烷类化合物、环状内胺类化合物A和有机碱混合,进行预反应,先在较为温和的条件下生成硅基取代的环状内胺类化合物中间体B,无需进行中间体B的分离,进一步加入无机磷酸盐混合反应,制备得到硅基磷酸酯。
在本发明中,反应的副产物为环状内胺类化合物,可重复回收利用于硅基取代的环状内胺类化合物中间体B的合成。
在其中一示例中,硅基取代的环状内胺类化合物中间体B具有如下式(II)所示结构:
其中,R1~R3每次出现,各自独立地选自H、F、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的不饱和烃基或者取代或未取代的芳烃基;
*表示与Si的连接位点。
在其中一示例中,R1~R3每次出现,各自独立地选自取代的烷基、取代的烷氧基、取代的不饱和烃基或者取代的芳烃基。可以理解地,烷基、烷氧基、不饱和烃基或者芳烃基被一个或多个取代基R取代。
在其中一示例中,取代基R为卤素或氰基。
在其中一示例中,R1~R3每次出现,各自独立地选自具有1至3个C原子的取代或未取代的烷基、具有1至3个C原子的取代或未取代的烷氧基或者具有1至3个C原子的取代或未取代的不饱和烃基。
在其中一示例中,R1~R3每次出现,各自独立地为H、F、甲基、甲氧基、三氟甲基、乙基、乙烯基、乙氧基、乙炔基、乙腈基、丙基、三氟乙基、三氟丙基、异丙基、异丙氧基、叔丁基、戊基、庚基、1-乙基戊基、苄基、2-乙氧基乙基、1-羧甲基乙烯基、烯丙基、油烯基、丁二炔基、苯乙炔基、环丙基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、苯基、1-萘基、4-甲氧基苯基、2-氟苯基或3-甲基苯基。
在其中一示例中,二硅氮烷类化合物选自六甲基二硅氮烷、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷、1,3-二乙炔基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷、1,3-二乙基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷、1,3-双三氟甲基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷或六乙基二硅氮烷中的任意一种。
在其中一示例中,二硅氮烷类化合物和环状内胺类化合物A的摩尔比为(1:1)~(1:4)。进一步地,二硅氮烷类化合物和环状内胺类化合物A的摩尔比包括但不限于:1:1、1:2、1:3、1:4。
在其中一示例中,有机碱和二硅氮烷类化合物的摩尔比为(1:5)~(1:10)。进一步地,有机碱和二硅氮烷类化合物的摩尔比为包括但不限于:1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10。
在其中一示例中,二硅氮烷类化合物、环状内胺类化合物A和有机碱的摩尔比为1:(1~4):(0.1~0.2)。
在其中一示例中,预反应包括如下条件:温度为-10℃~40℃,时间为1h~6h。进一步地,预反应的温度包括但不限于-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃;预反应的时间包括但不限于:1h、2h、3h、4h、5h、6h。
在其中一示例中,预反应的温度为10℃~30℃。
在其中一示例中,无机磷酸盐和二硅氮烷类化合物的摩尔比为(1:1)~(1:4)。进一步地,无机磷酸盐和二硅氮烷类化合物的摩尔比为(1:2)~(1:3)。更进一步地,无机磷酸盐和二硅氮烷类化合物的摩尔比包括但不限于:1:2、1:2.1、1:2.2、1:2.3、1:2.4、1:2.5、1:2.6、1:2.7、1:2.8、1:2.9、1:3。
在本发明中,通过合理设置反应原料的配比,有利于使反应充分地进行,制备的硅基磷酸酯具有较高的收率,能够更好地满足工业化生产的需求,提高生产效率、降低成本。
在其中一示例中,混合反应包括如下条件:温度为20℃~100℃,时间为1h~8h。进一步地,混合反应的温度包括但不限于20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃;混合反应的时间包括但不限于:1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h。
在其中一示例中,混合反应的温度为30℃~80℃。
在本发明中,整个反应过程在较低的温度条件下即可实现较高收率,并且不采用毒性有机溶剂,使得反应过程更安全易控。
在其中一示例中,有机碱选自氢化钠、乙醇钠、叔丁醇钾、正丁基锂、二异丙基氨基锂、三乙胺、二乙胺、吗啉、哌啶、吡啶、DMAP、DBU、胆碱和四乙基氢氧化铵中的一种或多种。进一步地,有机碱选自氢化钠、三乙胺和DMAP中的一种或多种。更进一步地,有机碱选自氢化钠、三乙胺和DMAP中的一种。
在其中一示例中,无机磷酸盐选自磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸锂、磷酸氢二锂、磷酸二氢锂、磷酸铝和磷酸镁中的一种或多种。
本发明还提供由上述的硅基磷酸酯的制备方法制备的硅基磷酸酯。
可以理解地,硅基磷酸酯具有如下式(III)所示结构:
其中,R1~R3每次出现,各自独立地选自H、F、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的不饱和烃基和或者取代或未取代的芳烃基。
在其中一示例中,硅基磷酸酯选自但不限于如下结构:
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的原料、试剂等,如无特殊说明,均为市售购买产品。
以下实施例中所用的试剂:
2,5-二氢吡咯:Aladdin(纯度97%);
1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷:Aladdin(纯度97%);
氢化钠:Aladdin(纯度60%);
磷酸二氢铵:麦克林(纯度99%);
吗啡啉:麦克林(纯度99%);
DMAP:麦克林(纯度99%);
六甲基二硅氮烷:麦克林(纯度98%);
1,3-二苯基四甲基二硅氮烷:麦克林(纯度95%);
磷酸氢二铵:麦克林(纯度99%);
磷酸二氢钾:麦克林(纯度99.5%);
三甲基氯硅烷:麦克林(纯度99%)。
实施例1
本实施例提供一种硅基磷酸酯的制备方法,步骤如下:
(1)于20℃条件下将2,5-二氢吡咯(2.0mol)、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷(1.5mol)和氢化钠(0.3mol)混合,搅拌反应3h,将反应温度保持在20℃继续反应;
(2)待基本没有氨气产生后,升温,于常压、60℃条件下蒸出氨气,保持温度不变,加入磷酸二氢铵(0.6mol)反应2.5h;
(3)反应结束后,减压蒸馏得到三(乙烯基二甲基硅烷)磷酸酯(0.49mol),产率为81.7%,纯度为99.65%,GC色谱分析结果见图1、表1。
表1
实施例2
本实施例提供一种硅基磷酸酯的制备方法,步骤如下:
(1)于冰水浴条件(0~4℃)下,将2,5-二氢吡咯(2.0mol)、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷(1.5mol)和氢化钠(0.3mol)混合,搅拌反应5h;
(2)待基本没有氨气产生后,升温,于常压、50℃条件下蒸出氨气,保持温度不变,加入磷酸二氢铵(0.6mol)反应3h;
(3)反应结束后,减压蒸馏得到三(乙烯基二甲基硅烷)磷酸酯(0.50mol),产率为83.3%,纯度为99.71%。
实施例3
本实施例提供一种硅基磷酸酯的制备方法,步骤如下:
(1)于20℃条件下,将吗啡啉(2.0mol)和1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷(2mol)和DMAP(0.3mol)混合,搅拌反应3h,将反应温度保持在20℃继续反应;
(2)待基本没有氨气产生后,升温,于常压、50℃条件下蒸出氨气,保持温度不变,加入磷酸二氢铵(0.65mol),反应3h;
(3)反应结束后,减压蒸馏得到三(乙烯基二甲基硅烷)磷酸酯(0.53mol),产率为81.5%,纯度为99.73%。
实施例4
本实施例提供一种硅基磷酸酯的制备方法,步骤如下:
(1)于20℃条件下,将2,5-二氢吡咯(2.0mol)、六甲基二硅氮烷(2mol)和氢化钠(0.3mol)混合,搅拌反应3h,将反应温度保持在20℃继续反应;
(2)待基本没有氨气产生后,升温,于常压、50℃条件下蒸出氨气,保持温度不变,再加入磷酸二氢铵(0.7mol),反应3h;
(3)反应结束后,减压蒸馏得到三(三甲基硅烷)磷酸酯(0.59mol),产率为84.3%,纯度为99.59%。
实施例5
本实施例与实施例4的区别在于,将实施例4中的六甲基二硅氮烷替换为1,3-二苯基四甲基二硅氮烷。
本实施例其余原料种类、原料配比及制备步骤同实施例4,最终得到三(苯基二甲基硅烷)磷酸酯(0.52mol),产率为74.3%,纯度为99.55%。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于,将实施例1中的磷酸二氢铵替换为磷酸氢二铵。
本实施例其余原料种类、原料配比及制备步骤同实施例1,最终得到三(乙烯基二甲基硅烷)磷酸酯(0.47mol),产率为78.3%,纯度为99.62%。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于,将实施例1中的磷酸二氢铵替换为磷酸二氢钾。
本实施例其余原料种类、原料配比及制备步骤同实施例1,最终得到三(乙烯基二甲基硅烷)磷酸酯(0.46mol),产率为76.7%,纯度为99.70%。
实施例8
本实施例与实施例1的区别在于,步骤(1)中,于20℃条件下将2,5-二氢吡咯(2.0mol)、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷(3.0mol)和氢化钠(0.1mol)混合。
本实施例其余原料和制备步骤同实施例1。最终得到三(乙烯基二甲基硅烷)磷酸酯(0.46mol),产率为71.7%,纯度为99.48%。
实施例9
本对比例与实施例1的区别在于,步骤(2)中,加入2mol磷酸二氢铵。
本对比例其余原料和制备步骤同实施例1。最终得到三(乙烯基二甲基硅烷)磷酸酯(0.47mol),产率为23.5%,纯度为99.52%。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于,不加入氢化钠。
本对比例其余原料和制备步骤同实施例1。最终得到三(乙烯基二甲基硅烷)磷酸酯(0.08mol),产率为13.3%,纯度为99.26%。
对比例2
本对比例与实施例4的区别在于,将实施例4中的六甲基二硅氮烷替换为三甲基氯硅烷。制备步骤如下:
(1)于20℃条件下,将2,5-二氢吡咯(2.0mol)、三甲基氯硅烷(4mol)和氢化钠(0.3mol)混合,搅拌反应3h,将反应温度保持在20℃继续反应;
(2)待基本没有HCl气体产生后,升温,于常压、50℃条件下蒸出HCl气体,保持温度不变,再加入磷酸二氢铵(0.7mol),反应3h;
(3)反应结束后,过滤,减压蒸馏得到三(三甲基硅烷)磷酸酯(0.13mol),产率为18.6%,纯度为99.53%。
采用卤代硅烷第一步产生的HCl会与有机碱反应,生成副产物卤素盐,残留的HCl在第二步也会与磷酸盐反应,生成卤素盐,使得在制备过程中增加了过滤干燥工序,还涉及到固废处理,产品中存在卤素离子含量超标的问题。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明的保护范围应以所附权利要求为准,说明书可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的硅基磷酸酯的制备方法,其特征在于,R1~R3每次出现,各自独立地为H、F、甲基、甲氧基、三氟甲基、乙基、乙烯基、乙氧基、乙炔基、乙腈基、丙基、三氟乙基、三氟丙基、异丙基、异丙氧基、叔丁基、戊基、庚基、1-乙基戊基、苄基、2-乙氧基乙基、1-羧甲基乙烯基、烯丙基、油烯基、丁二炔基、苯乙炔基、环丙基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、苯基、1-萘基、4-甲氧基苯基、2-氟苯基或3-甲基苯基。
3.根据权利要求1所述的硅基磷酸酯的制备方法,其特征在于,所述二硅氮烷类化合物和环状内胺类化合物A的摩尔比为(1:1)~(1:4)。
4.根据权利要求1所述的硅基磷酸酯的制备方法,其特征在于,所述有机碱和二硅氮烷类化合物的摩尔比为(1:5)~(1:10)。
5.根据权利要求1所述的硅基磷酸酯的制备方法,其特征在于,预反应包括如下条件:温度为-10℃~40℃,时间为1h~6h。
6.根据权利要求1所述的硅基磷酸酯的制备方法,其特征在于,所述无机磷酸盐和二硅氮烷类化合物的摩尔比为(1:1)~(1:4)。
7.根据权利要求1所述的硅基磷酸酯的制备方法,其特征在于,混合反应包括如下条件:温度为20℃~100℃,时间为1h~8h。
8.根据权利要求1~7任一项所述的硅基磷酸酯的制备方法,其特征在于,所述有机碱选自氢化钠、乙醇钠、叔丁醇钾、正丁基锂、二异丙基氨基锂、三乙胺、二乙胺、吗啉、哌啶、吡啶、4-二甲氨基吡啶、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、胆碱和四乙基氢氧化铵中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的硅基磷酸酯的制备方法,其特征在于,所述有机碱选自氢化钠、三乙胺和4-二甲氨基吡啶中的一种或多种。
10.根据权利要求1~7任一项所述的硅基磷酸酯的制备方法,其特征在于,所述无机磷酸盐选自磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸锂、磷酸氢二锂、磷酸二氢锂、磷酸铝和磷酸镁中的一种或多种。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210133060.5A CN114478619B (zh) | 2022-02-14 | 2022-02-14 | 硅基磷酸酯及其制备方法 |
KR1020247030185A KR20240148401A (ko) | 2022-02-14 | 2023-02-14 | 실리콘계 인산에스테르 및 이의 제조 방법 |
PCT/CN2023/075801 WO2023151691A1 (zh) | 2022-02-14 | 2023-02-14 | 硅基磷酸酯及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210133060.5A CN114478619B (zh) | 2022-02-14 | 2022-02-14 | 硅基磷酸酯及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114478619A true CN114478619A (zh) | 2022-05-13 |
CN114478619B CN114478619B (zh) | 2023-11-28 |
Family
ID=81480067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210133060.5A Active CN114478619B (zh) | 2022-02-14 | 2022-02-14 | 硅基磷酸酯及其制备方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240148401A (zh) |
CN (1) | CN114478619B (zh) |
WO (1) | WO2023151691A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023151691A1 (zh) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | 九江天赐高新材料有限公司 | 硅基磷酸酯及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5847123A (en) * | 1996-07-02 | 1998-12-08 | Nisshin Flour Milling Co., Ltd. | Imide derivatives for inhibiting the production of interleukin-1β and the production of tumor necrosis factor α |
CN101870711A (zh) * | 2009-04-24 | 2010-10-27 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种三(三甲基硅基)磷酸酯的合成方法 |
CN110551151A (zh) * | 2018-05-30 | 2019-12-10 | 微宏动力系统(湖州)有限公司 | 一种磷酸酯或亚磷酸酯的制备方法、电解液及二次电池 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003506330A (ja) * | 1999-08-03 | 2003-02-18 | アメルシャム・パブリック・リミテッド・カンパニー | 放射能標識化ビスホスホネートおよび方法 |
KR101009460B1 (ko) * | 2009-02-05 | 2011-01-19 | 리켐주식회사 | 고순도의 트리스트리메틸실릴포스페이트 제조방법 |
CN104926861A (zh) * | 2014-03-19 | 2015-09-23 | 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 | 一种三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法 |
CN114478619B (zh) * | 2022-02-14 | 2023-11-28 | 九江天赐高新材料有限公司 | 硅基磷酸酯及其制备方法 |
-
2022
- 2022-02-14 CN CN202210133060.5A patent/CN114478619B/zh active Active
-
2023
- 2023-02-14 KR KR1020247030185A patent/KR20240148401A/ko unknown
- 2023-02-14 WO PCT/CN2023/075801 patent/WO2023151691A1/zh active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5847123A (en) * | 1996-07-02 | 1998-12-08 | Nisshin Flour Milling Co., Ltd. | Imide derivatives for inhibiting the production of interleukin-1β and the production of tumor necrosis factor α |
CN101870711A (zh) * | 2009-04-24 | 2010-10-27 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种三(三甲基硅基)磷酸酯的合成方法 |
CN110551151A (zh) * | 2018-05-30 | 2019-12-10 | 微宏动力系统(湖州)有限公司 | 一种磷酸酯或亚磷酸酯的制备方法、电解液及二次电池 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NAKAMURA, SEIKOU ET AL: "1-methyl-3-trimethylsilylparabanic acid as an effective reagent for the preparation of N-substituted (1-methyl-2, 5-dioxo-1, 2, 5h-imidazolin-4-yl)-amines and its application to the total synthesis of isonaamidines A and C, antitumor imidazole alkaloids", 《HETEROCYCLES》, vol. 60, no. 3 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023151691A1 (zh) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | 九江天赐高新材料有限公司 | 硅基磷酸酯及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023151691A1 (zh) | 2023-08-17 |
CN114478619B (zh) | 2023-11-28 |
KR20240148401A (ko) | 2024-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107698611B (zh) | 一种电解质锂盐二氟草酸硼酸锂的合成方法 | |
CN101870711B (zh) | 一种三(三甲基硅基)磷酸酯的合成方法 | |
JP6443903B1 (ja) | ジフルオロリン酸エステルを用いたジフルオロリン酸リチウムの製造方法 | |
CN110551151A (zh) | 一种磷酸酯或亚磷酸酯的制备方法、电解液及二次电池 | |
CN106558731A (zh) | 一种锂离子电池电解液和锂离子电池 | |
CN1361787A (zh) | 三草酸根合磷酸盐及其制备方法与应用 | |
CN104387411A (zh) | 一种草酸二氟硼酸锂盐的串联一锅法合成方法 | |
CN103342711A (zh) | 制备工艺简单的LiODFB电解质盐的制备方法 | |
US20190036167A1 (en) | Electrolyte composition, secondary battery, and method for using secondary battery | |
CN103030657A (zh) | 一种锂离子电池用电解质双草酸基硼酸锂的制备方法 | |
CN112625062B (zh) | 一种电解液添加剂、含该添加剂的电解液及锂离子电池 | |
CN114478619B (zh) | 硅基磷酸酯及其制备方法 | |
CN114149401A (zh) | 一种乙烯基碳酸乙烯酯的合成方法 | |
CN110066292B (zh) | 制备不饱和丙基亚磷酸酯及磷酸酯的方法 | |
KR20160089434A (ko) | 실릴화 사이클릭 포스폰아미드 | |
CN104557995A (zh) | 一种二氟草酸硼酸锂的制备方法 | |
CN109627256A (zh) | 一种季戊四醇双硼酸酯二氟化硼的制备方法 | |
CN109053807B (zh) | 一种五氟磷腈基二氟磷酸酯的制备方法 | |
CN104926861A (zh) | 一种三(三甲基硅基)磷酸酯的制备方法 | |
CN110003277A (zh) | 一种四氟草酸磷酸锂及其制备方法 | |
CN112239477A (zh) | 双(2,2,2-三氟乙基)甲基磷酸酯的制备方法 | |
CN115043874A (zh) | 三(2-氰乙基)亚磷酸酯的制备方法及应用 | |
CN110627824A (zh) | 一种双草酸硼酸盐的制备方法 | |
CN115197266A (zh) | 三(2-氰乙基)磷酸酯的提纯方法 | |
CN109503653B (zh) | 一种三(三烃基硅基)磷酸酯的合成方法 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |