CN115925669A - 一种氟代碳酸乙烯脂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氟代碳酸乙烯脂的制备方法，属于有机合成技术领域，具体为氟化氢先与多胺化合物的有机溶剂溶液通过静态混合器得到中间体反应液，中间体反应液与氯代碳酸乙烯脂的有机溶剂溶液再通过另一台静态混合器，保持一定压力和温度、停留一定时间后得到氟代碳酸乙烯酯的反应液，反应液经过水洗操作后，有机相经过减压蒸馏，减压精馏得最终的电子级氟代碳酸乙烯酯，本发明技术占用设备少、工艺简便易控制、纯化简单、产品收率高，适合于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体来说是一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法。
背景技术
氟代碳酸乙烯酯，英文简称FEC，常温下是一种无色透明液体，可用作医药和农药的中间体。高纯（电子级）氟代碳酸乙烯酯是一种为高倍率动力型锂离子电池用电解液定向开发的核心添加剂，其能够在碳电极表面形成一层致密的保护膜，抑制电解液的分解，能显著提升锂电池循环周期及电池性能。
目前合成氟代碳酸乙烯酯的方法主要有三种路线：直接氟化法、电化学氟化法和卤素交换法。直接氟化法一般是指氟气与惰性气体的混合体系在一定条件下直接与碳酸乙烯酯（EC）发生氟代反应，采用该方法制备FEC，副产物较多，收率低，对设备要求高，生产安全风险高；电化学氟化法条件也非常苛刻，需要电解液体氟化氢，对生产环境、设备要求也非常高，因此该方法的使用也受到极大限制；卤素交换法一般是指使用碱金属氟化物或有机氟化物为氟代试剂，在有机溶剂中与氯代碳酸乙烯酯发生卤素交换生成FEC，该方法反应条件适中，对生产设备要求标准适度，适合工业化生产，目前FEC大多采用该技术路线生产，但该路线需要使用大量碱金属氟化盐作为氟代试剂，而且该法对氟代盐的晶型和反应活性均有苛刻要求，而且反应后处理过程中产生大量含氟混盐，环保成本高昂。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法，包括以下步骤：
所述有机溶剂1为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙腈、四氢呋喃或乙酸乙酯；
所述多胺化合物的结构式为
所述多胺化合物与有机溶剂1的质量比为1 : 1.5 ~ 4；
所述氟化氢与多胺化合物中氮的摩尔比为1 : 1~2；
其中静态混合器1的泄压压力为0.8~1.5 Mpa, 保温温度为30~80℃；
所述有机溶剂2为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙腈、四氢呋喃或乙酸乙酯；
所述氯代碳酸乙烯酯与有机溶剂2的质量比为1 : 2 ~ 4；
所述中间体反应液中氟化氢与氯代碳酸乙烯酯的质量比为0.1~0.2 : 1；
其中静态混合器2的泄压压力为0.8~1.5 Mpa，保温温度为60~90℃；
其中精馏压力为1.5 mbar，收集65~68℃馏分。
优选的，所述多胺化合物按照如下方法制备得到：将胺类化合物和烷基醛加入乙腈中，向其中加入甲酸， 0~50℃反应2~24h，反应结束后旋干乙腈，得到浓缩物，所得浓缩物用1,2-二氯乙烷溶解，加入质量浓度为1~5%的氢氧化钠溶液调节溶液pH为8~10，静置分层，取有机层减压蒸除溶剂，干燥，得到多胺化合物；
所述胺类化合物为乙二胺、N-(2-氨基乙基)-1,2-乙二胺、N,N′-二(2-氨乙基)-1,3-丙二胺或四乙烯五胺；
所述烷基醛为甲醛、乙醛、丙醛或丁醛；
所述胺类化合物、烷基醛和甲酸的摩尔比为1：5~8：15~30；
所述胺类化合物、乙腈和1，2-二氯乙烷的质量比为1：30：1~10。
优选的，所述有机溶剂1为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯。
优选的，所述多胺化合物的结构式为
优选的，所述多胺化合物与有机溶剂1的质量比为1 : 2 ~ 4。
优选的，所述氟化氢与多胺化合物中氮的摩尔比为1 : 1~1.4。
优选的，所述静态混合器1的泄压压力为1.0~1.5 Mpa, 保温温度为50~70℃。
优选的，所述有机溶剂2为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯。
优选的，所述静态混合器2的泄压压力为1.0~1.5 Mpa, 保温温度为70~90℃。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明的氟代碳酸乙烯酯的制备方法，占用设备少、操作简便、自动化水平高；反应时间大大缩短，后处理简单，生产效率获得极大提高；本发明中所用的多胺化合物，含氮量与氮原子密度高，与氟化氢作用后氟代反应活性高，同时合成方法简单，易于规模化制备，同时避免了大量含氟废盐的产生，有利于工业化生产。
本发明的氟代碳酸乙烯酯的制备方法，后处理措施可获得纯度99.95％以上的高纯氟代碳酸乙烯酯产品，且酸度小于10，色度小于10 Hazen；反应结束后直接减压蒸馏出粗品，再经减压精馏制备高纯成品，固渣直接从反应釜底放出，安全环保经济。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法，包括以下步骤：
所述有机溶剂1为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙腈、四氢呋喃或乙酸乙酯；
所述多胺化合物的结构式为
所述多胺化合物与有机溶剂1的质量比为1 : 1.5 ~ 4；
所述氟化氢与多胺化合物中氮的摩尔比为1 : 1~2；
其中静态混合器1的泄压压力为0.8~1.5 Mpa, 保温温度为30~80℃；
所述有机溶剂2为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙腈、四氢呋喃或乙酸乙酯；
所述氯代碳酸乙烯酯与有机溶剂2的质量比为1 : 2 ~ 4；
所述中间体反应液中氟化氢与氯代碳酸乙烯酯的质量比为0.1~0.2 : 1；
其中静态混合器2的泄压压力为0.8~1.5 Mpa，保温温度为60~90℃；
其中精馏压力为1.5 mbar，收集65~68℃馏分。
优选的，所述多胺化合物按照如下方法制备得到：将胺类化合物和烷基醛加入乙腈中，向其中加入甲酸， 0~50℃反应2~24h，反应结束后旋干乙腈，得到浓缩物，所得浓缩物用1,2-二氯乙烷溶解，加入质量浓度为1~5%的氢氧化钠溶液调节溶液pH为8~10，静置分层，取有机层减压蒸除溶剂，干燥，得到多胺化合物；
所述胺类化合物为乙二胺、N-(2-氨基乙基)-1,2-乙二胺、N,N′-二(2-氨乙基)-1,3-丙二胺或四乙烯五胺；
所述烷基醛为甲醛、乙醛、丙醛或丁醛；
所述胺类化合物、烷基醛和甲酸的摩尔比为1：5~8：15~30；
所述胺类化合物、乙腈和1，2-二氯乙烷的质量比为1：30：1~10。
优选的，所述有机溶剂1为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯。
优选的，所述多胺化合物的结构式为
优选的，所述多胺化合物与有机溶剂1的质量比为1 : 2 ~ 4。
优选的，所述氟化氢与多胺化合物中氮的摩尔比为1 : 1~1.4。
优选的，所述静态混合器1的泄压压力为1.0~1.5 Mpa, 保温温度为50~70℃。
优选的，所述有机溶剂2为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯。
优选的，所述静态混合器2的泄压压力为1.0~1.5 Mpa, 保温温度为70~90℃。
实施例1
当多胺化合物m=1, n=1时（多胺A），氟代碳酸乙烯酯的合成：
将1kg N-(2-氨基乙基)-1,2-乙二胺和2.1kg乙醛加入到30kg乙腈中，向其中加入6.7kg甲酸，0℃反应2h，反应结束后旋干乙腈，得到浓缩物，所得浓缩物用1kg 1,2-二氯乙烷溶解，加入质量浓度为1%的氢氧化钠溶液调节溶液pH为8~10，静置分层，取有机层减压蒸除溶剂，干燥，得到多胺A。
将2.4kg多胺A与3.6kg碳酸二甲酯混合，得到多胺A的碳酸二甲酯溶液，然后将多胺A的碳酸二甲酯溶液与0.58kg氟化氢通入泄压压力为0.8 Mpa, 保温温度为30℃的静态混合器中，混合1秒，得到中间体反应液；将5.8kg氯代碳酸乙烯酯溶于11.6kg碳酸二甲酯，得到氯代碳酸乙烯酯的碳酸二甲酯溶液，然后与中间体反应液通入泄压压力为0.8 Mpa，保温温度为60℃的静态混合器中，停留1秒，得到氟代碳酸乙烯酯的反应液；将得到的氟代碳酸乙烯酯的反应液加入反应釜中，加热至70℃搅拌20min，搅拌结束后，冷却降温至25℃，加水洗涤2次，静置分层，合并有机层，有机层减压蒸馏除去碳酸二甲酯，将得到的浓缩液减压精馏得到4.3kg氟代碳酸乙烯酯的纯品; 纯度99.95%，酸度为6，色度为8，收率86%。
实施例2
当多胺化合物为m=1, n=0时（多胺B），氟代碳酸乙烯酯的合成：
将0.5kg乙二胺和2.9kg乙醛加入到15kg乙腈中，向其中加入11.5kg甲酸，50℃反应24h，反应结束后旋干乙腈，得到浓缩物，所得浓缩物用5kg 1,2-二氯乙烷溶解，加入质量浓度为2%的氢氧化钠溶液调节溶液pH为8~10，静置分层，取有机层减压蒸除溶剂，干燥，得到多胺B。
将1.7kg多胺B与6.8kg乙腈混合，得到多胺B的乙腈溶液，然后将多胺B的乙腈与0.19kg氟化氢通入泄压压力为1.5 Mpa, 保温温度为80℃的静态混合器中，混合4秒，得到中间体反应液；将0.95kg氯代碳酸乙烯酯溶于3.8kg四氢呋喃，得到氯代碳酸乙烯酯的四氢呋喃溶液，然后与中间体反应液通入泄压压力为1.5 Mpa，保温温度为90℃的静态混合器中，停留4秒，得到氟代碳酸乙烯酯的反应液；将得到的氟代碳酸乙烯酯的反应液加入反应釜中，加热至90℃搅拌30min，搅拌结束后，冷却降温至30℃，加水洗涤3次，静置分层，合并有机层，有机层减压蒸馏除去乙腈和四氢呋喃，将得到的浓缩液减压精馏得到0.72kg氟代碳酸乙烯酯的纯品; 纯度99.95%，酸度为7，色度为7，收率88%。
实施例3
当多胺化合物为m=2, n=2时（多胺C），氟代碳酸乙烯酯的合成：
将2.2kg N,N′-二(2-氨乙基)-1,3-丙二胺和6kg丙醛加入到66kg乙腈中，向其中加入17kg甲酸，20℃反应10h，反应结束后旋干乙腈，得到浓缩物，所得浓缩物用11kg 1,2-二氯乙烷溶解，加入质量浓度为2%的氢氧化钠溶液调节溶液pH为8~10，静置分层，取有机层减压蒸除溶剂，干燥，得到多胺C。
将4kg多胺C与8kg碳酸甲乙酯混合，得到多胺C的碳酸甲乙酯溶液，然后将多胺C的碳酸甲乙酯溶液与氟化氢通入泄压压力为1.0Mpa, 保温温度为50℃的静态混合器中，混合2秒，得到中间体反应液；将0.57kg氯代碳酸乙烯酯溶于1.71kg碳酸二乙酯，得到氯代碳酸乙烯酯的碳酸二乙酯溶液，然后与中间体反应液通入泄压压力为1.0Mpa，保温温度为70℃的静态混合器中，停留2秒，得到氟代碳酸乙烯酯的反应液；将得到的氟代碳酸乙烯酯的反应液加入反应釜中，加热至80℃搅拌25min，搅拌结束后，冷却降温至28℃，加水洗涤2次，静置分层，合并有机层，有机层减压蒸馏除去碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯，将得到的浓缩液减压精馏得到0.45kg氟代碳酸乙烯酯的纯品;纯度99.97%，酸度为5，色度为8，收率92%。
实施例4
当多胺化合物为m=3, n=3时（多胺D），氟代碳酸乙烯酯的合成：
将3.8kg四乙烯五胺和8.5kg丁醛加入到114kg乙腈中，向其中加入23 kg甲酸，30℃反应18h，反应结束后旋干乙腈，得到浓缩物，所得浓缩物用20kg 1,2-二氯乙烷溶解，加入质量浓度为4%的氢氧化钠溶液调节溶液pH为8~10，静置分层，取有机层减压蒸除溶剂，干燥，得到多胺D。
将5.8kg多胺D与17.4kg碳酸二乙酯混合，得到多胺D的碳酸二乙酯溶液，然后将多胺D的碳酸二乙酯溶液与0.66kg氟化氢通入泄压压力为1.2Mpa, 保温温度为60℃的静态混合器中，混合3秒，得到中间体反应液；将4.4kg氯代碳酸乙烯酯溶于13.2kg碳酸甲乙酯，得到氯代碳酸乙烯酯的碳酸甲乙酯溶液，然后与中间体反应液通入泄压压力为1.2Mpa，保温温度为80℃的静态混合器中，停留3秒，得到氟代碳酸乙烯酯的反应液；将得到的氟代碳酸乙烯酯的反应液加入反应釜中，加热至80℃搅拌25min，搅拌结束后，冷却降温至28℃，加水洗涤2次，静置分层，合并有机层，有机层减压蒸馏除去碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯，将得到的浓缩液减压精馏得到3.54kg氟代碳酸乙烯酯的纯品;纯度99.96%，酸度为5，色度为9，收率93%。
实施例5
当多胺化合物为m=1, n=3时（多胺E），氟代碳酸乙烯酯的合成：
将1.9kg四乙烯五胺和2.2kg乙醛加入到57kg乙腈中，向其中加入8kg甲酸，40℃反应18h，反应结束后旋干乙腈，得到浓缩物，所得浓缩物用19kg 1,2-二氯乙烷溶解，加入质量浓度为2%的氢氧化钠溶液调节溶液pH为8~10，静置分层，取有机层减压蒸除溶剂，干燥，得到多胺E。
将3.8kg多胺E与9.5kg乙酸乙酯混合，得到多胺E的乙酸乙酯溶液，然后将多胺E的乙酸乙酯溶液与0.65kg氟化氢通入泄压压力为0.9Mpa, 保温温度为70℃的静态混合器中，混合4秒，得到中间体反应液；将4.3kg氯代碳酸乙烯酯溶于15kg乙腈，得到氯代碳酸乙烯酯的乙腈溶液，然后与中间体反应液通入泄压压力为1.4Mpa，保温温度为90℃的静态混合器中，停留4秒，得到氟代碳酸乙烯酯的反应液；将得到的氟代碳酸乙烯酯的反应液加入反应釜中，加热至75℃搅拌30min，搅拌结束后，冷却降温至26℃，加水洗涤3次，静置分层，合并有机层，有机层减压蒸馏除去乙酸乙酯和乙腈，将得到的浓缩液减压精馏得到3.42kg氟代碳酸乙烯酯的纯品;纯度99.95%，酸度为6，色度为7，收率92%。
实施例6
当多胺化合物为m=3, n=3时（多胺D），氟代碳酸乙烯酯的合成：
将2.5kg四乙烯五胺和6.5kg丁醛加入到75kg乙腈中，向其中加入14.8kg甲酸，40℃反应20h，反应结束后旋干乙腈，得到浓缩物，所得浓缩物用20kg 1,2-二氯乙烷溶解，加入质量浓度为2%的氢氧化钠溶液调节溶液pH为8~10，静置分层，取有机层减压蒸除溶剂，干燥，得到多胺D。
将5.8kg多胺D与8.7kg四氢呋喃混合，得到多胺D的四氢呋喃溶液，然后将多胺D的四氢呋喃溶液与0.55kg氟化氢通入泄压压力为0.9Mpa, 保温温度为40℃的静态混合器中，混合4秒，得到中间体反应液；将3.2kg氯代碳酸乙烯酯溶于9.6kg乙酸乙酯，得到氯代碳酸乙烯酯的乙酸乙酯溶液，然后与中间体反应液通入泄压压力为0.9Mpa，保温温度为65℃的静态混合器中，停留4秒，得到氟代碳酸乙烯酯的反应液；将得到的氟代碳酸乙烯酯的反应液加入反应釜中，加热至85℃搅拌25min，搅拌结束后，冷却降温至30℃，加水洗涤3次，静置分层，合并有机层，有机层减压蒸馏除去四氢呋喃和乙酸乙酯，将得到的浓缩液减压精馏得到2.5kg氟代碳酸乙烯酯的纯品;纯度99.96%，酸度为6，色度为8，收率90%。
实施例7
当多胺化合物为m=0, n=0时（多胺F），氟代碳酸乙烯酯的合成：
将1kg乙二胺和3.2kg甲醛加入到30kg乙腈中，向其中加入19.2kg甲酸，25℃反应12h，反应结束后旋干乙腈，得到浓缩物，所得浓缩物用5kg 1,2-二氯乙烷溶解，加入质量浓度为5%的氢氧化钠溶液调节溶液pH为8~10，静置分层，取有机层减压蒸除溶剂，干燥，得到多胺F。
将1.5kg多胺F与4.5kg乙腈混合，得到多胺F的乙腈溶液，然后将多胺F的乙腈溶液与0.5kg氟化氢通入泄压压力为1.0Mpa, 保温温度为40℃的静态混合器中，混合2秒，得到中间体反应液；将5kg氯代碳酸乙烯酯溶于10kg乙酸乙酯，得到氯代碳酸乙烯酯的乙酸乙酯溶液，然后与中间体反应液通入泄压压力为1.0Mpa，保温温度为60℃的静态混合器中，停留2秒，得到氟代碳酸乙烯酯的反应液；将得到的氟代碳酸乙烯酯的反应液加入反应釜中，加热至85℃搅拌20min，搅拌结束后，冷却降温至30℃，加水洗涤3次，静置分层，合并有机层，有机层减压蒸馏除去乙腈和乙酸乙酯，将得到的浓缩液减压精馏得到3.85kg氟代碳酸乙烯酯的纯品;纯度99.95%，酸度为7，色度为9，收率89%。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (9)
1.一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
所述有机溶剂1为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙腈、四氢呋喃或乙酸乙酯；
所述多胺化合物的结构式为
所述多胺化合物与有机溶剂1的质量比为1 : 1.5 ~ 4；
所述氟化氢与多胺化合物中氮的摩尔比为1 : 1~2；
其中静态混合器1的泄压压力为0.8~1.5 Mpa, 保温温度为30~80℃；
所述有机溶剂2为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙腈、四氢呋喃或乙酸乙酯；
所述氯代碳酸乙烯酯与有机溶剂2的质量比为1 : 2 ~ 4；
所述中间体反应液中氟化氢与氯代碳酸乙烯酯的质量比为0.1~0.2 : 1；
其中静态混合器2的泄压压力为0.8~1.5 Mpa，保温温度为60~90℃；
其中精馏压力为1.5 mbar，收集65~68℃馏分。
2.根据权利要求1所述的氟代碳酸乙烯酯的制备方法，其特征在于：所述多胺化合物按照如下方法制备得到：将胺类化合物和烷基醛加入乙腈中，向其中加入甲酸， 0~50℃反应2~24h，反应结束后旋干乙腈，得到浓缩物，所得浓缩物用1,2-二氯乙烷溶解，加入质量浓度为1~5%的氢氧化钠溶液调节溶液pH为8~10，静置分层，取有机层减压蒸馏除去溶剂，干燥，得到多胺化合物；
所述胺类化合物为乙二胺、N-(2-氨基乙基)-1,2-乙二胺、N,N′-二(2-氨乙基)-1,3-丙二胺或四乙烯五胺；
所述烷基醛为甲醛、乙醛、丙醛或丁醛；
所述胺类化合物、烷基醛和甲酸的摩尔比为1：5~8：15~30；
所述胺类化合物、乙腈和1，2-二氯乙烷的质量比为1：30：1~10。
3.根据权利要求1所述的氟代碳酸乙烯酯的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂1为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯。
4.根据权利要求1所述的氟代碳酸乙烯酯的制备方法，其特征在于：所述多胺化合物的结构式为
5.根据权利要求1所述的氟代碳酸乙烯酯的制备方法，其特征在于：所述多胺化合物与有机溶剂1的质量比为1 : 2 ~ 4。
6.根据权利要求1所述的氟代碳酸乙烯酯的制备方法，其特征在于：所述氟化氢与多胺化合物中氮的摩尔比为1 : 1~1.4。
7.根据权利要求1所述的氟代碳酸乙烯酯的制备方法，其特征在于：所述静态混合器1的泄压压力为1.0~1.5 Mpa, 保温温度为50~70℃。
8.根据权利要求1所述的氟代碳酸乙烯酯的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂2为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯。
9.根据权利要求1所述的氟代碳酸乙烯酯的制备方法，其特征在于：所述静态混合器2的泄压压力为1.0~1.5 Mpa, 保温温度为70~90℃。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101774923A (zh) * | 2010-01-26 | 2010-07-14 | 中化国际（苏州）新材料研发有限公司 | 一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法 |
| CN101959874A (zh) * | 2008-02-28 | 2011-01-26 | 大金工业株式会社 | 氟化1,3-二氧戊环-2-酮的制造方法 |
| CN102060839A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-05-18 | 上海康鹏化学有限公司 | 氟代碳酸乙烯酯的制备方法 |
| CN105440008A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-03-30 | 苏州华一新能源科技有限公司 | 一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法 |
| CN105541783A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-05-04 | 苏州华一新能源科技有限公司 | 一种高纯氟代碳酸乙烯酯的生产方法 |
| CN105968083A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-09-28 | 多氟多化工股份有限公司 | 一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法 |
| CN107903240A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-04-13 | 张家港瀚康化工有限公司 | 双氟代碳酸乙烯酯的制备方法 |
| CN108329293A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-07-27 | 北京宇极科技发展有限公司 | 气相连续制备氟代碳酸乙烯酯或/和碳酸亚乙烯酯的方法 |
| CN110550613A (zh) * | 2018-06-01 | 2019-12-10 | 恒伟化学(南京)有限公司 | 一种双氟磺酰亚胺碱金属盐的制备方法 |
| CN110684006A (zh) * | 2019-10-27 | 2020-01-14 | 淮安瀚康新材料有限公司 | 一种高纯度二氟代碳酸乙烯酯的制备方法 |
| CN114874179A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-09 | 华东理工大学 | 一种微通道连续合成碳酸亚乙烯酯或/和氟代碳酸乙烯酯的方法 |
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2022
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Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101959874A (zh) * | 2008-02-28 | 2011-01-26 | 大金工业株式会社 | 氟化1,3-二氧戊环-2-酮的制造方法 |
| CN101774923A (zh) * | 2010-01-26 | 2010-07-14 | 中化国际（苏州）新材料研发有限公司 | 一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法 |
| CN102060839A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-05-18 | 上海康鹏化学有限公司 | 氟代碳酸乙烯酯的制备方法 |
| CN105440008A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-03-30 | 苏州华一新能源科技有限公司 | 一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法 |
| CN105541783A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-05-04 | 苏州华一新能源科技有限公司 | 一种高纯氟代碳酸乙烯酯的生产方法 |
| CN105968083A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-09-28 | 多氟多化工股份有限公司 | 一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法 |
| CN107903240A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-04-13 | 张家港瀚康化工有限公司 | 双氟代碳酸乙烯酯的制备方法 |
| CN108329293A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-07-27 | 北京宇极科技发展有限公司 | 气相连续制备氟代碳酸乙烯酯或/和碳酸亚乙烯酯的方法 |
| CN110550613A (zh) * | 2018-06-01 | 2019-12-10 | 恒伟化学(南京)有限公司 | 一种双氟磺酰亚胺碱金属盐的制备方法 |
| CN110684006A (zh) * | 2019-10-27 | 2020-01-14 | 淮安瀚康新材料有限公司 | 一种高纯度二氟代碳酸乙烯酯的制备方法 |
| CN114874179A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-09 | 华东理工大学 | 一种微通道连续合成碳酸亚乙烯酯或/和氟代碳酸乙烯酯的方法 |
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