CN106146344A - 乙二醇双（丙腈）醚的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了乙二醇双（丙腈）醚的制备方法，制备步骤如下：以乙二醇与丙烯腈为反应原料，在反应温度30℃～70℃、以及催化剂水溶液的催化下反应生成乙二醇双（丙腈）醚，所述催化剂水溶液为复合型碱催化剂水溶液，该复合型碱催化剂水溶液由三乙基苄基氢氧化铵水溶液与氢氧化钠水溶液混合而成。由于采用了由碱性较低的三乙基苄基氢氧化铵水溶液和氢氧化钠水溶液混合而成的复合型碱催化剂水溶液，使得反应溶液中的碱性大大减弱，从而能大大减少副产双丙腈醚的产生，这样乙二醇双（丙腈）醚的摩尔收率就会大大提高，摩尔收率能达到90%以上，并且能更易提纯得到高纯度的乙二醇双（丙腈）醚，其纯度能达到95%以上。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池电解液添加剂领域，具体涉及能作为锂离子电池电解液添加剂的乙二醇双(丙腈)醚的制备方法。
背景技术
乙二醇双(丙腈)醚的结构式为：乙二醇双(丙腈)醚是一种能使锂离子电池电解液使用效果更加优良的新型添加剂，添加乙二醇双(丙腈)醚的锂离子电池可以抑制在高温下存储或充放电时发生的溶胀现象，另外，还可以提高锂离子电池充放电的循环寿命。乙二醇双(丙腈)醚作为锂离子电池电解液的添加剂有着严格的纯度要求，所以高纯度的乙二醇双(丙腈)醚才能更好地作为锂离子电池电解液的添加剂，但是现有的乙二醇双(丙腈)醚的制备方法由于都是采用单一碱性氢氧化物作为催化剂，并且为了使反应能正常进行，单一碱性氢氧化物的浓度不能很低，这样就使得反应过程中溶液的碱性较强，从而水解生成的副产就会较多，反应物中的副产一多就会大大影响乙二醇双(丙腈)醚的摩尔收率，并且还会大大提高乙二醇双(丙腈)醚的提纯难度，使得乙二醇双(丙腈)醚的纯度难以提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：将提供一种副产少、摩尔收率高、易提纯的乙二醇双(丙腈)醚的制备方法。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：乙二醇双(丙腈)醚的制备方法，其特点是：制备步骤如下：以乙二醇与丙烯腈为反应原料，在反应温度为30℃～70℃、以及催化剂水溶液的催化下反应生成乙二醇双(丙腈)醚，所述催化剂水溶液为复合型碱催化剂水溶液，该复合型碱催化剂水溶液由三乙基苄基氢氧化铵水溶液与氢氧化钠水溶液混合而成。
进一步的，前述的乙二醇双(丙腈)醚的制备方法，其中：三乙基苄基氢氧化铵水溶液和氢氧化钠水溶液的质量浓度分别均为1％～5％，它们混合后的复合型碱催化剂水溶液的质量浓度为2％～5％，并且复合型碱催化剂水溶液中三乙基苄基氢氧化铵水溶液和氢氧化钠水溶液的重量比为(1～4)：1。
进一步的，前述的乙二醇双(丙腈)醚的制备方法，其中：乙二醇与丙烯腈的摩尔比为1∶(2～5)。
进一步的，前述的乙二醇双(丙腈)醚的制备方法，其中：复合型碱催化剂水溶液与乙二醇的重量比为1∶(0.1～10)。
进一步的，前述的乙二醇双(丙腈)醚的制备方法，其中：反应时间为10～12小时。
进一步的，前述的乙二醇双(丙腈)醚的制备方法，其中：反应温度为30℃，反应时间为12小时。
进一步的，前述的乙二醇双(丙腈)醚的制备方法，其中：待反应完毕后，对反应液进行中和，然后蒸馏去除反应物中未反应的丙烯腈并回收水，再对反应物进行减压精馏，收集馏分，从而得到提纯后的乙二醇双(丙腈)醚。
本发明的反应方程式为：
本发明的优点为：本发明中的催化剂由于采用了由碱性较低的三乙基苄基氢氧化铵水溶液和氢氧化钠水溶液混合而成的复合型碱催化剂水溶液，使得反应溶液的碱性大大减弱，从而能大大减少副产双丙腈醚的产生，这样乙二醇双(丙腈)醚的摩尔收率就会大大提高，摩尔收率能达到90％以上，并且能更易提纯得到高纯度的乙二醇双(丙腈)醚，其纯度能达到95％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
在带机械搅拌、温度计、滴加装置、冷凝管的三口烧瓶中，加入乙二醇62g(1mol)与丙烯腈159g(3mol)进行搅拌，然后缓慢升温，在30℃的温度下滴加复合碱催化剂水溶液(质量浓度为5％的三乙基苄基氢氧化铵水溶液186g和质量浓度为3％的氢氧化钠水溶液62g)248g，滴加完毕后在30℃的温度下保温12小时，然后对反应液进行中和，接着蒸馏回收反应物中未反应的丙烯腈60.3g和回收水413g，再在-0.01Mpa的压力下对反应物进行减压精馏，收集馏分，从而得到高纯度的乙二醇双(丙腈)醚159.0g(纯度为98.52％)，摩尔收率为93.14％。
实施例2
在带机械搅拌、温度计、滴加装置、冷凝管的三口烧瓶中，加入乙二醇62g(1mol)与丙烯腈106g(2mol)进行搅拌，然后缓慢升温，在50℃的温度下滴加复合碱催化剂水溶液(质量浓度为4％的三乙基苄基氢氧化铵水溶液248g和质量浓度为2％的氢氧化钠水溶液74.4g)322.4g，滴加完后在50℃的温度下保温11小时，然后对反应液进行中和，接着蒸馏回收反应物中未反应的丙烯腈8.4g和回收水524g，再在-0.01Mpa的压力下对反应物进行减压精馏，收集馏分，从而得到高纯度的乙二醇双(丙腈)醚158.5g(纯度为98.28％)，摩尔收率为92.61％。
实施例3
在带机械搅拌、温度计、滴加装置、冷凝管的三口烧瓶中，加入乙二醇62g(1mol)与丙烯腈265g(5mol)进行搅拌，然后缓慢升温，在70℃的温度下滴加复合碱催化剂(质量浓度为3％的三乙基苄基氢氧化铵水溶液217g和质量浓度为2％的氢氧化钠水溶液80.6g)297.6g，滴加完毕后在70℃的温度下保温10小时，然后对反应液进行中和，接着蒸馏回收反应物中未反应的丙烯腈167.8g和回收水468g，再在-0.01Mpa的压力下对反应物进行减压精馏，收集馏分，从而得到高纯度的乙二醇双(丙腈)醚157.1g(纯度为98.16％)，摩尔收率为91.67％。
Claims (7)
1.乙二醇双（丙腈）醚的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：以乙二醇与丙烯腈为反应原料，在反应温度为30℃～70℃、以及催化剂水溶液的催化下反应生成乙二醇双（丙腈）醚，所述催化剂水溶液为复合型碱催化剂水溶液，该复合型碱催化剂水溶液由三乙基苄基氢氧化铵水溶液与氢氧化钠水溶液混合而成。
2.根据权利要求1所述的乙二醇双（丙腈）醚的制备方法，其特征在于：三乙基苄基氢氧化铵水溶液和氢氧化钠水溶液的质量浓度分别均为1%～5%，它们混合后的复合型碱催化剂水溶液的质量浓度为2%～5%，并且复合型碱催化剂水溶液中三乙基苄基氢氧化铵水溶液和氢氧化钠水溶液的重量比为（1～4）：1。
3.根据权利要求2所述的乙二醇双（丙腈）醚的制备方法，其特征在于：乙二醇与丙烯腈的摩尔比为1∶（2～5）。
4.根据权利要求2所述的乙二醇双（丙腈）醚的制备方法，其特征在于：复合型碱催化剂水溶液与乙二醇的重量比为1∶（0.1～10）。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的乙二醇双（丙腈）醚的制备方法，其特征在于：反应时间为10～12小时。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的乙二醇双（丙腈）醚的制备方法，其特征在于：反应温度为30℃，反应时间为12小时。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的乙二醇双（丙腈）醚的制备方法，其特征在于：待反应完毕后，对反应液进行中和，然后蒸馏去除反应物中未反应的丙烯腈并回收水，再对反应物进行减压精馏，收集馏分，从而得到提纯后的乙二醇双（丙腈）醚。
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