[发明专利]一种1;4-丁炔二（三烷基硅基）酯的制备方法

说明书

本发明公开了一种1,4‑丁炔二(三烷基硅基)酯的制备方法，包括如下步骤：在非水溶剂中加入一定比例的1,4‑丁炔二醇与缚酸剂A，进而向其中添加一定比例的三烷基氯硅烷，将反应控制在一定温度并进行反应，待反应完全后进行固液分离，过滤后得到滤液，将所得滤液进行减压蒸馏除去溶剂、未反应的原料和杂质后，得到1,4‑丁炔二(三烷基硅基)酯粗品，然后向1,4‑丁炔二(三烷基硅基)酯粗品中加入一定比例的稳定剂B，进而对其进行减压精馏，得到1,4‑丁炔二(三烷基硅基)酯精品。本发明工艺简单，成本低廉，反应条件温和，生产效率高，产品有望作为锂离子电池电解液添加剂使用。

技术领域

本发明涉及化工生产工艺技术领域，特别涉及一种1,4-丁炔二(三烷基硅基)酯的制备方法。

背景技术

近年来锂离子电池技术发展迅速，已被广泛应用于便携式数码设备、电动汽车和储能设备等领域。然而其能量密度和功率密度还不能满足人们日益增长的使用需求。正极材料是决定现有锂离子电池能量密度的重要因素之一，提高正极材料的电压及采用镍含量不断提高的镍钴锰或镍钴铝三元材料可以显著提升电池的能量密度，但与之相匹配的耐高电压及耐分解型电解液的开发则相对落后。

电解液添加剂在电池的首次充电过程中优先于溶剂在电极材料界面成膜，可有效提高电极材料的界面稳定性，从而减少电解液分解，降低电池不可逆容量，提高电池首效，改善电池的高、低温，倍率和循环性能。

烷基硅化合物(如TMSP、TMSB、TMSPi等)是一类重要的锂离子电池电解液添加剂，其可以与负极SEI中的无机LiF成分作用，降低LiF的含量，从而降低电池的内阻、提高电池的倍率及低温性能。在专利CN101442140B中，将沸点不低于150℃的硅烷化合物用作添加剂，可显著改善电池的高温安全性能；在专利CN104425841B中，将氟代烷氧基硅烷用作非水有机电解液高电压添加剂，它在充电过程中被氧化分解，促进正极材料表面保护膜的形成，可提高高电压下锂离子二次电池的循环性能和放电容量。另外，在添加剂中引入碳碳双键或三键等不饱和官能团，可在正极表面形成电解质膜(CEI)，从而提高电池的稳定性。本发明将烷基硅基官能团与烯基或炔基官能团相结合，设计合成不饱和1,4-丁炔二(三烷基硅基)酯并作为锂离子电池电解液添加剂使用，具有非常大的理论及实际生产意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单，成本低廉，反应条件温和，生产效率高的制备1,4-丁炔二(三烷基硅基)酯的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种1,4-丁炔二(三烷基硅基)酯的制备方法，包括以下步骤：

(1)在非水溶剂中将1,4-丁炔二醇与缚酸剂A混合；

(2)向该混合液中添加三烷基氯硅烷；

(3)待反应完全后，进行固液分离，过滤后得到滤液；

(4)将滤液进行减压蒸馏，除去溶剂、未反应的原料和杂质后，得到1,4-丁炔二(三烷基硅基)酯粗品；

(5)向所得1,4-丁炔二(三烷基硅基)酯粗品中加入稳定剂B，然后进行减压精馏，得到1,4-丁炔二(三烷基硅基)酯精品。

(结构式I；R1、R2和R3分别为甲基、乙基、丙基、异丙基、3-氰丙基、苯基、乙烯基、丙烯基中的任一种)

作为进一步的优选方案，所述非水溶剂为选自链状羧酸酯、环状羧酸酯、链状碳酸脂、链状醚、环状醚、腈类、氯代烷烃中的一种或多种混合。

作为进一步的优选方案，所述1,4-丁炔二醇与缚酸剂A的摩尔比为1:2.2-1:3。

作为进一步的优选方案，所述缚酸剂A为三乙胺、三甲胺、吡啶、吡咯中的一种或多种。