[发明专利]一种硫酸乙烯酯的制备方法

说明书

本发明公开了一种硫酸乙烯酯的制备方法，制备方法包括如下步骤：使乙二醇和硫酸二乙酯在碱性催化剂的存在下反应，生成硫酸乙烯酯，其中碱性催化剂为选自氢氧化锂、甲醇钠、乙醇钠、碳酸钾、碳酸钠和碳酸锂中的一种或多种的组合；本发明能够降低环境污染，更环保，且具有操作简单、安全、收率较理想等优点。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种硫酸乙烯酯的制备方法。

背景技术

硫酸乙烯酯(Ethylene sulfate)，熔点:99℃，常温下为无色晶体或结晶性粉末，对水和高温敏感。主要应用于医药和材料中间体和锂电池电解液添加剂领域，具有较广阔的市场前景。其结构式为：

目前制备硫酸乙烯酯的方法主要是乙二醇和氯化亚砜为原料合成亚硫酸乙烯酯，亚硫酸乙烯酯经过催化氧化得到产品硫酸乙烯酯；例如中国发明专利CN105481826A公开了一种硫酸亚乙酯的制备方法，其包括：控温0-50℃，将二氯亚砜滴入乙二醇中，酯化反应制备中间体亚硫酸亚乙酯，控温＜30℃保温搅拌1-3h后，控温-10-10℃加入碳酸氢钠水溶液调节体系pH值为7-8，再加入催化剂三氯化钌，控温0-10℃滴加质量浓度为13％的次氯酸钠溶液，1-3h滴毕，0-10℃保温1-2h，氧化制备硫酸亚乙酯，TLC监测无中间体亚硫酸亚乙酯后，控温0-10℃加入质量浓度5％-10％的亚硫酸氢钠水溶液，搅拌10min后，控温0-5℃过滤，得硫酸亚乙酯粗品，重结晶纯化，得硫酸亚乙酯。此专利虽然提供了一锅法制备硫酸乙烯酯的方法，但此方法会产生大量的氯化氢气体，对设备造成较大腐蚀，且会增加后处理步骤，使工艺相对复杂，废气还会对操作人员的安全性带来较大隐患，同时使用了较昂贵的稀有金属钌催化剂，使得生产成本较高，均不利于工业化的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的硫酸乙烯酯的制备方法，其能够降低环境污染，更环保，且具有操作简单、安全、收率较理想等优点。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种硫酸乙烯酯的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：使乙二醇和硫酸二乙酯在碱性催化剂的存在下反应，生成所述硫酸乙烯酯，所述碱性催化剂为选自氢氧化锂、甲醇钠、乙醇钠、碳酸钾、碳酸钠和碳酸锂中的一种或多种的组合。

本发明中，碱性催化剂的选择很重要，在本发明特定的反应体系中，碱性催化剂的碱性必须适中，太强和太弱均会使得反应较难进行，进而影响到收率。

根据本发明的一个具体且优选的方面，所述碱性催化剂优选为氢氧化锂。

根据本发明的一些优选方面，所述碱性催化剂与所述乙二醇的投料摩尔比为0.001～0.1︰1。更优选地，所述碱性催化剂与所述乙二醇的投料摩尔比为0.001～0.05︰1。进一步优选地，所述碱性催化剂与所述乙二醇的投料摩尔比为0.001～0.01︰1。根据本发明的一些具体且优选的方面，所述碱性催化剂与所述乙二醇的投料摩尔比为0.001～0.005︰1。

根据本发明的一些优选方面，使所述反应在10～80℃下进行。更优选地，使所述反应在10～50℃下进行。进一步优选地，使所述反应在10～40℃下进行。根据本发明的一些具体且优选的方面，使所述反应在20～40℃下进行。

根据本发明的一些优选方面，使所述反应在真空条件下进行。

根据本发明的一些优选方面，控制所述真空条件的真空度为10mmHg-300mmHg。

根据本发明的一些优选方面，使所述反应在无水环境下进行。