一種咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的制備方法，將烷基取代咪唑啉和磷酸酯在氮氣的保護下，在 100 ℃ ~250 ℃、 0.05MPa~0.7MPa 下，反應(yīng) 10h~50h ，得到反應(yīng)液，然后將所述的反應(yīng)液用溶劑進行多次萃取得到粗產(chǎn)物，將所述的粗產(chǎn)物減壓蒸餾除去殘留的所述的溶劑后，即得所述的咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽。本發(fā)明通過設(shè)置反應(yīng)的溫度、時間、壓力，通過一步反應(yīng)得到產(chǎn)物，克服了現(xiàn)有技術(shù)中通常先得到咪唑啉季銨鹽中間產(chǎn)物，然后再反應(yīng)得到產(chǎn)物的技術(shù)偏見，使得本發(fā)明合成步驟短。另外，本發(fā)明得到的產(chǎn)品純度高，采用溶劑萃取純化，簡單易行。本發(fā)明采用的制備方法適合工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品純度高，可用于電容級電解質(zhì)鹽。
【專利說明】-種咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機化學(xué)合成【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的制 備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 咪唑啉型磷酸酯類電解質(zhì)鹽及其衍生物具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。可以用于表面活性 齊IJ、緩蝕劑、電容器電解質(zhì)等領(lǐng)域，并且表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，同時由于咪唑啉獨特的結(jié)構(gòu)，其 用于鋁電解電容器電解液可以起到調(diào)節(jié)電解液酸堿性，優(yōu)化電解液使用性能的作用，因此 在鋁電解電容器電解液中應(yīng)用日益受到重視。
[0003] 現(xiàn)有的咪唑啉型磷酸酯類電解質(zhì)鹽合成方法主要是先烷基化，再經(jīng)過鹽交換反應(yīng) 得到。以咪唑啉為例，首先與烷基化試劑，如鹵代烷形成相應(yīng)的咪唑啉季銨鹽，然后加入磷 酸三烷基酯在水相或者有機相進行反應(yīng)，通過純化得到產(chǎn)物。
[0004] 在專利（申請?zhí)枺?01080053473. 8)中提到一種咪唑啉-磷酸二乙酯鹽的制備方 法，采用用咪唑啉在碳酸二甲酯/甲醇體系中進行甲基化反應(yīng)，得到咪唑啉季銨鹽中間產(chǎn) 物，在水相中和磷酸三烷基酯進行反應(yīng)，脫出低沸后得到產(chǎn)物。
[0005] 現(xiàn)行的制備方法需要進行2步反應(yīng)，在烷基化過程中由于使用鹵代烷，可能會引 進鹵素原子，進而在產(chǎn)品中殘留較多的鹵原子，影響產(chǎn)品使用；另外，在使用碳酸二甲酯/ 甲醇體系進行烷基化反應(yīng)也存在一定的缺陷，一是只能引入甲基基團，引入其它基團較為 困難，另一方面，咪唑啉在該甲基化過程中不可避免地產(chǎn)生副反應(yīng)，同時反應(yīng)過程中可能會 由于產(chǎn)生氣體而產(chǎn)生很高的壓力，反應(yīng)較難控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種通過一步反應(yīng)即能得到咪唑啉型磷酸酯 電解質(zhì)鹽的制備方法。
[0007] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的制備方法，將烷基取代咪唑啉和磷酸酯在氮氣的 保護下，在l〇〇°C?250°C、0. 05MPa?0. 7MPa下，反應(yīng)IOh?50h，得到反應(yīng)液，然后將所述 的反應(yīng)液用溶劑進行多次萃取得到粗產(chǎn)物，將所述的粗產(chǎn)物減壓蒸餾除去殘留的所述的溶 劑后，即得所述的咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽；
[0009] 所述的烷基取代咪唑啉的結(jié)構(gòu)式為：

【權(quán)利要求】
1. 一種咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的制備方法，其特征在于：將烷基取代咪唑啉和磷酸 酯在氮氣的保護下，在l〇〇°C?250°C、0. 05MPa?0. 7MPa下，反應(yīng)IOh?50h，得到反應(yīng)液， 然后將所述的反應(yīng)液用溶劑進行多次萃取得到粗產(chǎn)物，將所述的粗產(chǎn)物減壓蒸餾除去殘留 的所述的溶劑后，即得所述的咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽； 所述的烷基取代咪唑啉的結(jié)構(gòu)式為
其中，1^、1?2、1?4、1? 5獨立地選自11、 碳原子數(shù)為1?4的飽和直鏈烷烴； 所述的磷酸酯的結(jié)構(gòu)式為
其中，R選自碳原子數(shù)為1?4的飽和直鏈 烷烴； 所述的咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的結(jié)構(gòu)式為：
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的制備方法，其特征在于：所述的 溶劑為乙醚、異丙醚、環(huán)己烷中的一種或多種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的制備方法，其特征在于：所述的 反應(yīng)在壓力釜內(nèi)進行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的制備方法，其特征在于：當(dāng)R1為 H時，所述的烷基取代咪唑啉和所述的磷酸酯的摩爾比為1:2?2. 5。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的制備方法，其特征在于：當(dāng)R1為 碳原子數(shù)為1?4的飽和直鏈烷烴時，所述的烷基取代咪唑啉和所述的磷酸酯的摩爾比為 1:1 ?1. 3。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的制備方法，其特征在于：所述減 壓蒸餾在真空度3KPa下進行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的制備方法，其特征在于：所述的 反應(yīng)在120°C?220°C下進行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的咪唑啉型磷酸酯電解質(zhì)鹽的制備方法，其特征在于：按所述 的反應(yīng)液與所述的溶劑的重量比為1:1?1. 2進行一次所述的萃取。
【文檔編號】C07D233/06GK104311490SQ201410597281
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】施蘇萍, 徐曉強, 聞立新, 何永剛, 鄒凱, 熊鯤, 嚴向軍, 郭軍, 關(guān)士友, 李建中 申請人:江蘇國泰超威新材料有限公司