[发明专利]一种炔丙基叔丁基碳酸酯制备方法及亚甲基碳酸乙烯酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炔丙基叔丁基碳酸酯的制备方法，以及亚甲基碳酸乙烯酯的制备方法。

背景技术

亚甲基碳酸乙烯酯是一种新型的锂离子电池电解液添加剂。据现有文献报道它能在阳极形成稳定的SEI膜，从而形成有效地提高电池寿命以及高温性能，具有类似甚至优于碳酸亚乙烯酯(VC)的功能。

现有技术中合成亚甲基碳酸乙烯酯的方法包括：将丙炔醇与CO₂在催化剂和高压条件下进行反应，从而制备得到亚甲基碳酸乙烯酯。但是该方法在高压下进行，对生产设备的要求较高，并且其反应进程较难控制，产物收率低，生产成本太高。

同时，现有技术中也存在先制备出炔丙基叔丁基碳酸酯，再在催化剂作用下合环形成亚甲基碳酸乙烯酯的方法。但是现有技术中制备炔丙基叔丁基碳酸酯的方法所需催化剂的使用量大，原料成本和提纯成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中制备炔丙基叔丁基碳酸酯的成本高的问题，提供一种炔丙基叔丁基碳酸酯的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种炔丙基叔丁基碳酸酯的制备方法，包括：在干燥气氛下，将炔丙醇、二叔丁基二碳酸酯和催化剂混合，在搅拌条件下进行反应，经减压蒸馏后得到所述炔丙基叔丁基碳酸酯；所述催化剂选自二乙胺、三乙胺、吡啶中的一种或多种。

同时，本发明还提供了一种亚甲基碳酸乙烯酯的制备方法，包括如下步骤：

S1、采用如上所述的方法制备炔丙基叔丁基碳酸酯；

S2、将所述炔丙基叔丁基碳酸酯与含汞催化剂混合，在搅拌条件下进行反应和精馏。

本发明提供的炔丙基叔丁基碳酸酯的制备方法中，采用特殊的催化剂(二乙胺、三乙胺、吡啶)，提高了催化效率，并且所需的催化剂的使用量小，从而降低了原料成本以及后续废料处理成本。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的炔丙基叔丁基碳酸酯的制备方法包括：在干燥气氛下，将炔丙醇、二叔丁基二碳酸酯和催化剂混合，在搅拌条件下进行反应，经减压蒸馏后得到所述炔丙基叔丁基碳酸酯。

本发明中采用的催化剂选自二乙胺、三乙胺、吡啶中的一种或多种。尤其优选为三乙胺作为催化剂。

根据本发明，优选先将炔丙醇和催化剂混合，然后采用滴加的方式加入二叔丁基二碳酸酯。通过先将炔丙醇和催化剂混合，并搅拌均匀，使催化剂在炔丙醇中均匀分散。然后采用滴加的方式加入二叔丁基二碳酸酯，此时加入的二叔丁基二碳酸酯相对于炔丙醇为少量，在瞬时相对过量的炔丙醇中，可使二叔丁基二碳酸酯与炔丙醇充分接触反应，使反应更加完全，提高产品转化率。同时，由于该反应为放热反应，在搅拌条件下，采用滴加的方式加入二叔丁基二碳酸酯可对反应过程进行有效控制，避免反应体系中局部反应过于剧烈而导致受热不均匀，从而避免因受热不均而导致的副反应产物增多的问题。

对于上述滴加过程，优选情况下，温度控制在0-60℃，滴加时间为0.5-2h。

根据本发明，在催化剂作用下，二叔丁基二碳酸酯与炔丙醇接触反应，当二叔丁基二碳酸酯添加完毕后，为使反应更加充分，优选继续搅拌反应。本发明中，优选情况下，所述反应温度为0-80℃，反应时间为1-6h。

本发明提供的炔丙基叔丁基碳酸酯的制备方法中，采用二乙胺、三乙胺、吡啶中的一种或多种作为催化剂，反应所需的催化剂的量比现有催化剂少。优选情况下，所述炔丙醇、二叔丁基二碳酸酯、催化剂的摩尔比为1：1-2：0.01-5。

为更好的对反应进行监控，使反应更加完全，优选在反应过程中采用气相色谱对反应进程进行监控。当通过气相色谱显示无炔丙醇和/或二叔丁基二碳酸酯原料时，即表明反应结束。

上述反应结束后，对反应液进行减压精馏，即可得到所需的炔丙基叔丁基碳酸酯。

对于上述反应，需在干燥气氛下进行，优选采用惰性气体对反应过程进行保护。所述惰性气体优选为氮气。

本发明同时提供了一种亚甲基碳酸乙烯酯的制备方法，包括如下步骤：

S1、采用如上所述的方法制备炔丙基叔丁基碳酸酯；

S2、将所述炔丙基叔丁基碳酸酯与含汞催化剂混合，在搅拌条件下进行反应和精馏。