[发明专利]一种含三氟甲基的羧酸酯的制备方法

说明书

本发明公开了一种含三氟甲基的羧酸酯的制备方法，先使卤代甲酸酯X₃COOR₂与卤代烯烃R₁＝CX₁X₂反应制备X₁X₂X₃CR₁COOR₂，再进一步与氟化试剂反应制备CF₃R₁COOR₂。本发明提供的方法具有低成本、高收率的优点，制备的CF₃R₁COOR₂适合用于锂离子电池电解液。

技术领域

本发明涉及一种羧酸酯的制备方法，尤其是涉及一种含三氟甲基羧酸酯的制备方法。

背景技术

含三氟甲基的羧酸酯作为一类含氟酯，既可以用作反应溶剂、合成医药、农药或其他高性能含氟材料的中间体，也可以作为电解液溶剂或电解液添加剂应用于锂离子电池。

含三氟甲基的羧酸酯电化学稳定性好、电化学窗口可达5V以上，且成本合理，这使其能够作为电解液溶剂用于锂离子电池高电压电解液。同时含三氟甲基的羧酸酯具有粘度低的特点，当其作为添加剂使用时可降低电解液在低温下的粘度，提高锂离子传输速率，从而改善电池的低温性能，故其还能够作为电解液溶剂用于锂离子电池低温电解液。此外含三氟甲基的羧酸酯闪点高，也可以作为阻燃添加剂应用于锂离子电池。

现有技术中对含三氟甲基的羧酸酯的制备方法主要有以下几种：

文献Journal of Fluorine Chemistry 129(2008):35–39使用含三氟甲基的羧酸和醇通过酯化反应制备含三氟甲基的羧酸酯，但由于含三氟甲基的羧酸难以制备，且价格较高，如三氟丙酸，需要以难以获得的三氟丙烯为原料经过三步反应制备，这大大增加了含三氟甲基的羧酸酯的制备成本，进一步阻碍了其在高电压电解液中的应用，制约了高电压锂离子电池的进一步发展。

中国专利CN 103145556A同样公开了以价格较高的三氟丙烯为原料，经两步反应制备三氟丙酸甲酯的方法。该方法不仅原料三氟丙烯价格贵，而且必须使用昂贵的钯碳催化剂，不利于工业化生产。

美国专利US 4582924公开了一种以八氟异丁烯为原料制备三氟丙酸甲酯的方法，经两步反应，收率约67％。反应中使用了较多的酸和碱，产生的三废较多，而且八氟异丁烯毒性较大，不利于工业化生产。

因此，需要开发一种新的含三氟甲基羧酸酯的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备含三氟甲基羧酸酯的方法，具有低成本、高收率的优点。

为达到发明目的本发明采用的技术方案是：

一种含三氟甲基的羧酸酯的制备方法，包括以下步骤：

(1)在有机溶剂存在下，卤代甲酸酯X₃COOR₂与卤代烯烃R₁＝CX₁X₂为原料反应制备结构式(I)所示的中间产物(I)

其中：

R₁选自-CH₂、-CHCH₃、-CF₂、-CHCF₃或-CHCH₂CF₃；