CN101597275B - 一种氟代碳酸亚乙酯的纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氟代碳酸亚乙酯的纯化方法，该方法使氟代碳酸亚乙酯在甲苯与正己烷的混合溶剂中，于-30-0℃下进行重结晶，混合溶剂中，甲苯与正己烷的重量比为1∶1-10。经本发明提纯后，氟代碳酸亚乙酯含量在99.5wt％以上，酸度在0.005％以下，满足锂离子电解液添加剂要求，并且本发明操作简单。
Description
技术领域
本发明属于氟代碳酸亚乙酯的制备技术领域。
背景技术
氟代碳酸亚乙酯，熔点17-19℃，沸点200℃，结构式为：
氟代碳酸亚乙酯作为锂离子电池电解液添加剂使用时，要求其含量在99.5wt％以上和酸度在0.005％以下。目前，工业上常用的蒸馏提纯法无法得到满足锂离子电解液添加剂要求的氟代碳酸亚乙酯。
发明内容
本发明所要解决的技术问题提供一种氟代碳酸亚乙酯的纯化方法，该方法提纯效果好。
为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种氟代碳酸亚乙酯的纯化方法，该方法包括使氟代碳酸亚乙酯在甲苯与正己烷的混合溶剂中，于-30-0℃下进行重结晶的步骤，混合溶剂中，甲苯与正己烷的重量比为1∶1-10。
混合溶剂中，甲烷与正己烷的重量比优选为1∶1-4。重结晶后，过滤除去混合溶剂，可得氟代碳酸亚乙酯的晶体，该晶体在氟代碳酸亚乙酯的熔点以上的温度时，转化成液态。此时，可对液态的氟代碳酸亚乙酯进行进一步的提纯，优选地，是将氟代碳酸亚乙酯进行减压蒸馏并收集氟代碳酸亚乙酯馏分，其中，减压蒸馏优选在真空度500-1100Pa下进行。
本发明同时还要提供一种氟代碳酸亚乙酯的制备方法，该方法以碳酸亚乙酯为原料，包括如下步骤：
(1)、使碳酸亚乙酯与单质氟在温度30-50℃，氮气存在下反应，得到氟代碳酸亚乙酯的粗品；
(2)、采用上述的纯化方法对粗品进行纯化。
本发明的氟代碳酸亚乙酯还可通过如下方法制备：以氯代碳酸亚乙酯为原料，首先使氯代碳酸亚乙酯与氟化钠在碳酸二甲酯和四丁基溴化铵的存在下、于60-70℃下发生反应并在反应结束后除去碳酸二甲酯以得到氟代碳酸亚乙酯的粗品；然后采用上述的纯化方法对所得粗品进行纯化。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
经本发明纯化方法提纯后的氟代碳酸亚乙酯，其纯度和酸度能够满足锂离子电解液添加剂的要求；此外，本发明纯化方法操作简单。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步详细的说明，但不限于这些实施例。
实施例1
按照本实施例的氟代碳酸亚乙酯的制备方法，具体过程如下：
在2000ml不锈钢压力容器中加入880克碳酸亚乙酯(含量为99wt％)，装上5W的紫外灯，接上不锈钢导气管和尾气吸收装置，升温到40℃，通入660g体积比为1∶1的氟气/氮气混合气体，气体通入完毕，得到1011g氟代碳酸乙烯酯的粗品，其中，氟代碳酸乙烯酯含量为52.30wt％，粗品的酸度为0.23％。
实施例2
按照本实施例的氟代碳酸亚乙酯的制备方法，具体过程如下：
在5000ml的四口烧瓶中，配置搅拌、冷凝器，加入1680g的氟化钠、3000ml碳酸二甲酯和5克四丁基溴化铵，搅拌，升温至60℃，滴入1225g碳酸二甲酯，反应毕，减压蒸馏除去碳酸二甲酯，得到980g氟代碳酸乙烯酯的粗品，其中氟代碳酸乙烯酯的含量为75.62wt％，粗品的酸度为1.3％。
实施例3
按照如下统一的方法，使50g实施例1所得氟代碳酸亚乙酯粗品在不同比例的甲苯与正己烷的混合溶剂中以及温度-10℃下进行重结晶，然后于真空度665Pa-1064Pa下减压蒸馏，收集84-85℃的氟代碳酸亚乙酯馏分作为产品，混合溶剂的比例、用量以及产品的纯度和酸度值具体见说明书第3页的表1。
表1
| 甲苯(g) | 正己烷(g) | 产品(g) | 产品纯度(％) | 产品酸度(％) |
| 25 | 25 | 12 | 99.91 | 0.0040 |
| 50 | 50 | 8 | 99.96 | 0.0036 |
| 75 | 75 | 5 | 99.95 | 0.0030 |
| 100 | 100 | 2 | 99.99 | 0.0028 |
| 33 | 66 | 14 | 99.97 | 0.0025 |
| 25 | 75 | 10 | 99.93 | 0.0045 |
| 20 | 80 | 8 | 99.94 | 0.0043 |
实施例4
按照如下统一的方法，使50g实施例2所得氟代碳酸亚乙酯粗品在不同比例的甲苯与正己烷的混合溶剂中以及温度0℃下进行重结晶，然后于真空度665Pa-1064Pa下减压蒸馏，收集84-85℃的氟代碳酸亚乙酯馏分作为产品，混合溶剂的比例、用量以及产品的纯度和酸度值具体见表2。
| 甲苯(g) | 正己烷(g) | 产品(g) | 产品纯度(％) | 产品酸度(％) |
| 25 | 25 | 24 | 99.92 | 0.0048 |
| 50 | 50 | 20 | 99.93 | 0.0040 |
| 75 | 75 | 6 | 99.94 | 0.0042 |
| 100 | 100 | 5 | 99.94 | 0.0038 |
| 33 | 66 | 27 | 99.95 | 0.0036 |
| 25 | 75 | 20 | 99.94 | 0.0040 |
| 20 | 80 | 15 | 99.94 | 0.0042 |
从表1和表2可见，本发明所述的纯化方法提纯效果优良，经其提纯后的产品中，氟代碳酸亚乙酯纯度与酸度均能满足锂离子电解液添加剂的要求。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，例如，根据本领域的常识，为了进一步提高提纯的效果，所述的重结晶步骤可以进行一次或者多次，这些也应视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种氟代碳酸亚乙酯的纯化方法，其特征在于：该方法包括使氟代碳酸亚乙酯在甲苯与正己烷的混合溶剂中，于-30-0℃下进行重结晶的步骤，所述的混合溶剂中，甲苯与正己烷的重量比为1∶1-4，该方法还包括将重结晶步骤所得的氟代碳酸亚乙酯进行减压蒸馏的步骤。
2.根据权利要求1所述的纯化方法，其特征在于：所述的减压蒸馏在真空度500-1100Pa下进行。
3.一种氟代碳酸亚乙酯的制备方法，其特征在于：以碳酸亚乙酯为原料，包括如下步骤：
(1)、使碳酸亚乙酯与单质氟在温度30-50℃，氮气存在下反应，得到氟代碳酸亚乙酯的粗品；
(2)、采用权利要求1-2中任一权利要求所述的纯化方法对步骤(1)所得粗品进行纯化。
4.一种氟代碳酸亚乙酯的制备方法，其特征在于：以氯代碳酸亚乙酯为原料，包括如下步骤：
(1)、使氯代碳酸亚乙酯与氟化钠在碳酸二甲酯和四丁基溴化铵的存在下、于60-70℃下发生反应并在反应结束后除去碳酸二甲酯以得到氟代碳酸亚乙酯的粗品；
(2)、采用权利要求1-2中任一权利要求所述的纯化方法对步骤(1)所得粗品进行纯化。
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