一種1-丙烯基-1,3-磺酸內(nèi)酯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯的制備方法，屬于有機化合物制備技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯為鋰離子電池電解液添加劑，其為降解性添加劑，主要 作用是在石墨電極表面形成SEI (solid elec-trolyte interface)層，以避免鋰嵌入導(dǎo)致 的電池性能急速衰減，改善電池性能。
[0003] 得益于鋰離子電池領(lǐng)域的快速發(fā)展及其巨大的市場空間，1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi) 酯作為一種性能良好的添加劑，其合成方法得到了廣泛的研宄。但由于收率低、工藝復(fù)雜、 成本較高等原因，一直以來未能實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)?，F(xiàn)有1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯 的合成工藝為：以丙炔醇為原料，采用加成、酸化、脫水環(huán)合的合成路線，國內(nèi)有兩篇合成專 利：CN101456856A和CN101659653A，都是采用上述合成路線，在加成步驟均是采用丙炔醇 和亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽進行加成反應(yīng)，由于該步驟容易發(fā)生聚合反應(yīng)導(dǎo)致最終產(chǎn)品收率 和純度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)中收率低、純度低等問題，本發(fā)明提供一種1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi) 酯的制備方法，在加成步驟加入陰離子交換樹脂，與反應(yīng)產(chǎn)物進行離子交換，從而有效的解 決了上述問題，具有產(chǎn)品收率高、純度高、制備方法簡單、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點，為工業(yè)化生產(chǎn) 提供了可能。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
[0006] 一種1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯的制備方法，包括以下步驟：
[0007] 1)向亞硫酸氫鹽的水溶液中，加入丙炔醇、經(jīng)過預(yù)處理的陰離子交換樹脂，通入空 氣，加熱攪拌，保持溫度進行反應(yīng)，得到混合液；
[0008] 2)將步驟1)得到的混合液，降溫過濾，得到濾液和濾餅；將所述濾餅填裝于層析 柱中，用質(zhì)子酸淋洗，收集淋洗液，進行蒸餾，得到褐色粘稠液體；
[0009] 3)將步驟2)中得到的褐色粘稠液體降至室溫、減壓脫水，得到1-丙烯基-1，3-磺 酸內(nèi)酯。
[0010] 具有如下反應(yīng)路線：
[0011]
【主權(quán)項】
1. 一種1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 向亞硫酸氫鹽的水溶液中，加入丙炔醇、經(jīng)過預(yù)處理的陰離子交換樹脂，通入空氣， 加熱攪拌，保持溫度進行反應(yīng)，得到混合液； 2) 將步驟1)得到的混合液降溫后過濾，得到濾液和濾餅；將所述濾餅填裝于層析柱 中，用質(zhì)子酸淋洗，收集淋洗液，進行蒸餾，得到褐色粘稠液體； 3) 將步驟2)中得到的褐色粘稠液體降至室溫，減壓脫水，得到1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi) 酯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于，步驟 1)中，所述亞硫酸氫鹽為亞硫酸氫鈉或亞硫酸氫鉀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于，步驟 1)中，所述陰離子交換樹脂型號為201X7、D201、717中任一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于，步驟 1)中，所述亞硫酸氫鈉溶液中亞硫酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)為20% ;所述亞硫酸氫鉀溶液中亞硫 酸氫鉀的質(zhì)量分數(shù)為22%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于，步驟 1)中，所述丙炔醇與亞硫酸氫鹽的摩爾比為2 : 1至4 : 1，所述亞硫酸氫鹽與經(jīng)過預(yù)處理 的陰離子交換樹脂的質(zhì)量比為1 : 4至1 : 6。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于，所 述質(zhì)子酸為硫酸，所述硫酸的質(zhì)量分數(shù)為30 % -35 %，所述硫酸與亞硫酸氫鹽的摩爾比為 1 ： 1〇
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述一種1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征 在于，步驟1)中，所述陰離子交換樹脂的預(yù)處理方法為：水洗所述陰離子交換樹脂至水相 無色澄清，用水浸泡24h，再用質(zhì)量分數(shù)2 %的鹽酸溶液浸泡2h，水洗至pH = 4,用質(zhì)量分數(shù) 5%的氫氧化鈉溶液浸泡2h，水洗至pH為8-9。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述一種1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征 在于，步驟1)中，所述通入空氣的速率為300-500mL/min，所述加熱的溫度為85-90°C，所述 反應(yīng)的時間為4h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述一種1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特征 在于，步驟2)中，所述蒸餾條件為溫度為75-80°C、壓力為0. 09MPa。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述一種1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯的制備方法，其特 征在于，步驟3)中，所述減壓脫水條件為：溫度為90-130°C，壓力為300Pa。
【專利摘要】本發(fā)明涉及1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯的制備方法，包括以下步驟：向亞硫酸氫鹽的水溶液中，加入丙炔醇、經(jīng)過預(yù)處理的陰離子交換樹脂，通入空氣，加熱攪拌，保溫反應(yīng)，得到混合液；將得到的混合液降溫過濾，得到濾液和濾餅；將所述濾餅填裝層析柱中，用質(zhì)子酸淋洗，收集淋洗液，進行蒸餾，得到褐色粘稠液體；將得到的褐色粘稠液體降至室溫、減壓脫水，得到1-丙烯基-1，3-磺酸內(nèi)酯。本發(fā)明采用了離子交換的方法簡化了操作過程，同時提高了反應(yīng)收率，降低了原料成本，為規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)提供了可能。
【IPC分類】C07D327-04
【公開號】CN104610221
【申請?zhí)枴緾N201510026243
【發(fā)明人】楊德飛, 趙峰, 王舒霖, 趙青山, 崔新林, 熊章宏
【申請人】煙臺海川化學(xué)制品有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月19日