[发明专利]1,3,6‑己烷三腈的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化合物制备的技术领域，具体涉及一种1,3,6-己烷三腈的制备方法。

背景技术

1,3,6-己烷三腈主要用作有机合成中间体，高沸点溶剂，电解液添加剂。目前随着纯电动汽车以及电动自行车的发展，锂离子电池能量密度已经不能满足需求。发展高电压是未来研究方向之一。传统的碳酸酯电解液会在4,5V电压以上发生分解，电解液的持续分解会严重影响电池性能，向电解液中添加电解液添加剂提高电池的性能已迫在眉睫。

苏联应用化学杂志(Journal of Applied Chemistry of the USSR，1972，2683-2684)公开了在钠存在下，从2-氨基-1-环戊烯-1-腈和丙烯腈制备1，3，6-己烷三腈的方法，但是钠的使用导致工艺的安全性不高，原料2-氨基-1-环戊烯-1-腈不易得到，工业化困难。因而，研究一种可工业化生产的1,3,6-己烷三腈的制备方法，是我们不断追寻的目标。

发明内容

本发明为解决现有技术中制备1,3,6-己烷三腈的方法难以工业化，制备1,3,6-己烷三腈纯度低、白度差的技术问题，提供了一种1,3,6-己烷三腈的制备方法，可实习产率高、原材料易得，反应控制简单，产品纯度高的效果。

本发明为实现其目的采用的技术方案是：

1,3,6-己烷三腈的制备方法，包括以下步骤：

A、1,6-二氰基-2-己烯的制备：以1,4-二氧六烷为反应溶剂，将1,6-二氯-2-己烯与NaCN置于1,4-二氧六烷中，于40-101℃下进行取代反应，得到1,6-二氰基-2-己烯；

B、1,3,6-己烷三腈的制备：将步骤A制备的1,6-二氰基-2-己烯与HCl甲醇溶液于40-60℃下反应4-6h，然后向其中加入NaCN于40-101℃下进行取代反应，得到1,3,6-己烷三腈。

步骤A和步骤B中的取代反应的反应时间均为2-7h。

步骤A中1,6-二氯-2-己烯与NaCN的摩尔比为1：(2-3)。

步骤B中1,6-二氰基-2-己烯与HCl甲醇溶液反应所得产物与NaCN的摩尔比为1：(1-2)。

步骤A中还加入了催化剂，所述催化剂选自CuCl、Cu₂O、CuBr中的一种。

1mol的1,6-二氯-2-己烯所用反应溶剂1,4-二氧六烷的量为200-800ml。

1mol的1,6-二氯-2-己烯所用催化剂的量为0.5g。

步骤B中1mol的1,6-二氯-2-己烯所用HCl的甲醇溶液的量为90g。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种新的1,3,6-己烷三腈的制备方法，除与传统的工艺为完全不同的制备方法之外，还克服了在钠存在条件下制备1,3,6-己烷三腈的存在的安全问题，使得工艺更为安全，同时也实现了大规模工业生产的需要，此外，本发明的制备方法还具有产率高、原材料易得，反应控制简单，产品纯度高等优点。同时，本发明制备的1,3,6-己烷三腈可以在正极表面成膜，隔断过渡金属离子在高电压下催化电解液分解，从而提高电池性能。

附图说明

图1是添加有1％1，2-二氟-1,3-丙烷磺酸内酯的电池和添加基础电解液添加剂的电池分别于65℃循环50周前后的EIS图。

具体实施方式

本发明为解决现有技术中制备1,3,6-己烷三腈的方法难以工业化，制备1,3,6-己烷三腈纯度低、白度差的技术问题，提供了一种1,3,6-己烷三腈的制备方法，可实现产率高、原材料易得，反应控制简单，产品纯度高的效果，其中本方法制备中所用的HCl甲醇溶液均可在市场上买到，其是将HCl气体溶解到甲醇溶液中形成饱和溶液，下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

1,3,6-己烷三腈的制备方法，包括以下步骤：

A、1,6-二氰基-2-己烯的制备：以1,4-二氧六烷为反应溶剂，将1mol 1,6-二氯-2-己烯、0.5g CuCl与2mol NaCN置于1,4-二氧六烷中，于40℃下进行取代反应2h，得到1,6-二氰基-2-己烯；

B、1,3,6-己烷三腈的制备：将步骤A制备的1,6-二氰基-2-己烯与90gHCl甲醇溶液于40℃下反应4h，然后向其中加入NaCN于40℃下进行取代反应2h，得到1,3,6-己烷三腈，计算收率为52.1％，检测产品的纯度为99.55％、产品色号APHA为15、产品水分为16PPM。

实施例2

1,3,6-己烷三腈的制备方法，包括以下步骤：