一種4,4-二氟代碳酸乙烯酯的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種4,4?二氟代碳酸乙烯酯的制備方法。主要包括如下步驟：（1）1,1?二氟乙烯經過環氧化反應，得到1,1?二氟環氧乙烷；（2）1,1?二氟環氧乙烷和二氧化碳反應，得到4,4?二氟代碳酸乙烯酯。該制備方法與現有技術相比，所得到的產物具有更高的選擇性和收率，并且原料1,1?二氟乙烯廉價易得，經濟效益顯著，適于工業化生產。

A method for preparing 4,4 two fluorinated ethylene carbonate

The invention relates to a preparation method of a 4,4 two fluorinated ethylene carbonate. It mainly comprises the following steps: (1) 1,1 two fluoride after epoxidation, 1,1 two fluorine ethylene oxide; (2) 1,1 two fluorine ethylene oxide and carbon dioxide reaction, 4,4 two fluoroethylene carbonate. The preparation method compared with the existing technology, the product has higher selectivity and yield, and the raw materials of 1,1 two fluoride is cheap and easy to get significant economic benefits, and is suitable for industrialized production.

【技術實現步驟摘要】
一種4,4-二氟代碳酸乙烯酯的制備方法
本專利技術涉及一種酯的制備方法，具體涉及到一種4,4-二氟代碳酸乙烯酯的制備方法。
技術介紹
4,4-二氟代碳酸乙烯酯是一種非常重要的醫藥、農藥中間體和鋰離子電池電解液添加劑?，F有技術中，美國專利US20060167279中報道了使用氟氣和碳酸乙烯酯反應制備氟代碳酸乙烯酯的方法，但是該反應的主產物是產率超過70%的4-氟代碳酸乙烯酯，產物中還包括總產率不超過3%的順式-4,5-二氟代碳酸乙烯酯、反式-4,5-二氟代碳酸乙烯酯和4,4-二氟代碳酸乙烯酯的混合物。該制備方法中使用氟氣作為原料，毒性較大，同時4,4-二氟代碳酸乙烯酯的選擇性和產率都很低，分離純化非常困難，難以工業化生產。4,4-二氟代碳酸乙烯酯4-氟代碳酸乙烯酯順式-4,5-二氟代碳酸乙烯酯反式-4,5-二氟代碳酸乙烯酯
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術的不足，提供一種高選擇性、高產率的4,4-二氟代碳酸乙烯酯的合成方法。為解決上述技術問題，本專利技術采用以下技術方案：一種4,4-二氟代碳酸乙烯酯的制備方法，包括以下步驟：（1）1,1-二氟環氧乙烷的制備在反應釜中依次加入溶劑、相轉移催化劑和氧化劑，攪拌至混合均勻，緩慢升溫至80~200℃，通入1,1-二氟乙烯氣體，保持壓力為1.5~5MPa，反應3~24h，氣相色譜檢測，反應結束后，再經過精餾提純后，得到1,1-二氟環氧乙烷；（2）4,4-二氟代碳酸乙烯酯的制備在反應釜中加入溶劑、碳納米管催化劑和1,1-二氟環氧乙烷，用高純CO2氣體置換反應釜中的空氣，升溫至70~200℃后，通入CO2，保持壓力為1.5~5MPa，氣相色譜檢測，反應結束后，再經過精餾提純后，得到4,4-二氟代碳酸乙烯酯。為進一步實現本專利技術目的，所述的反應步驟（1）中的氧化劑選自NaClO、H2O2、過氧乙酸和過氧叔丁醇中的一種或多種，氧化劑和1,1-二氟乙烯氣體的質量比優選為1:1~3:1。所述的反應步驟（1）中的相轉移催化劑優選為季銨鹽或冠醚中的一種或多種，相轉移催化劑和1,1-二氟乙烯的質量比優選為0.01：1~0.2：1。所述的反應步驟（2）中的碳納米管催化劑優選為單壁碳納米管、雙壁碳納米管或多壁碳納米管，碳納米管催化劑和1,1-二氟環氧乙烷的質量比優選為0.01：1~0.2:1。所述的反應步驟（1）或（2）中的溶劑優選為乙腈、二氯甲烷、乙酸或乙酸乙酯中的一種或多種。本專利技術以1,1-二氟乙烯為起始原料，制備得到4,4-二氟代碳酸乙烯酯。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：該方法所得產物4,4-二氟代碳酸乙烯酯的選擇性和產率都比較高，經過精餾提純后，產物純度在99%以上，總產率都在60%以上，并且避免了4-氟代碳酸乙烯酯、順式-4,5-二氟代碳酸乙烯酯、反式-4,5-二氟代碳酸乙烯酯等副產物的生成，純化后處理簡單；所用原料1,1-二氟乙烯便宜易得，適于工業化生產。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術進行詳細的說明，但本專利技術的保護范圍不局限于這些實施例。實施例1（1）1,1-二氟環氧乙烷的制備在2升的密閉反應釜中依次加入500毫升乙腈、1.1克四丁基碘化銨和100克NaClO，攪拌至混合均勻，緩慢升溫至100℃，通入1,1-二氟乙烯氣體，保持壓力為1.5MPa，反應6h后，從反應釜中取出固液混合物，過濾，對濾液進行氣相色譜分析，再經過精餾提純后，得到純度99%，產率90.5%的1,1-二氟環氧乙烷；（2）4,4-二氟代碳酸乙烯酯的制備在反應釜中加入500毫升乙腈、1克單壁碳納米管和100克1,1-二氟環氧乙烷，用高純CO2氣體置換反應釜中的空氣，升溫至90℃后，通入CO2，保持壓力4MPa，反應5h后，從反應釜中取出固液混合物，過濾，對濾液進行氣相色譜分析，再經過精餾提純后，得到純度99%，產率71%的4,4-二氟代碳酸乙烯酯；實施例2（1）1,1-二氟環氧乙烷的制備在2升的密閉反應釜中依次加入500毫升二氯甲烷、1.5克18-冠醚-6和100克H2O2，攪拌至混合均勻，緩慢升溫至120℃，通入1,1-二氟乙烯氣體，保持壓力為4MPa，反應8h后，從反應釜取出固液混合物，過濾，對濾液進行氣相色譜分析，再經過精餾提純后，得到純度99%，產率92%的1,1-二氟環氧乙烷；（2）4,4-二氟代碳酸乙烯酯的制備在反應釜中加入500毫升二氯乙烷、1克多壁碳納米管和100克1,1-二氟環氧乙烷，用高純CO2氣體置換反應釜中的空氣，升溫至120℃后，通入CO2，保持壓力5MPa，反應8h后，從反應釜取出固液混合物，過濾，對濾液進行氣相色譜分析，再經過精餾提純后，得到純度99%，產率77%的4,4-二氟代碳酸乙烯酯。實施例3（1）1,1-二氟環氧乙烷的制備在2升的密閉反應釜中依次加入500毫升二氯甲烷、1.5克四丁基溴化銨和100克過氧乙酸，攪拌至混合均勻，緩慢升溫至120℃，通入1,1-二氟乙烯氣體，保持壓力為4MPa，反應7h后，從反應釜中取出固液混合物，過濾，對濾液進行氣相色譜分析，再經過精餾提純后，得到純度99%，產率90%的1,1-二氟環氧乙烷；（2）4,4-二氟代碳酸乙烯酯的制備在反應釜中加入500毫升二氯乙烷、1克雙壁碳納米管和100克1,1-二氟環氧乙烷，用高純CO2氣體置換反應釜中的空氣，升溫至110℃后，通入CO2，保持壓力5MPa，反應8h后，從反應釜取出固液混合物，過濾，對濾液進行氣相色譜分析，再經過精餾提純后，得到純度99%，產率71%的4,4-二氟代碳酸乙烯酯。實施例4（1）1,1-二氟環氧乙烷的制備在2升的密閉反應釜中依次加入500毫升二氯甲烷、1.5克18-冠醚-6和100克過氧叔丁醇，攪拌至混合均勻，緩慢升溫至120℃，通入1,1-二氟乙烯氣體，保持壓力為2MPa，反應8h后，從反應釜中取出固液混合物，過濾，對濾液進行氣相色譜分析，再經過精餾提純后，得到純度99%，產率92%的1,1-二氟環氧乙烷；（2）4,4-二氟代碳酸乙烯酯的制備在反應釜中加入500毫升二氯乙烷、1克多壁碳納米管和100克1,1-二氟環氧乙烷，用高純CO2氣體置換反應釜中的空氣，升溫至90℃后，通入CO2，保持壓力5MPa，反應8h后，從反應釜中取出固液混合物，過濾，對濾液進行氣相色譜分析，再經過精餾提純后，得到純度99%，產率73%的4,4-二氟代碳酸乙烯酯；實施例5（1）1,1-二氟環氧乙烷的制備在2升的密閉反應釜中依次加入500毫升乙酸乙酯、1.3克15-冠醚-5和100克過氧乙酸，攪拌至混合均勻，緩慢升溫至120℃，通入1,1-二氟乙烯氣體，保持壓力為3MPa，反應10h后，從反應釜中取出固液混合物，過濾，對濾液進行氣相色譜分析，再經過精餾提純后，得到純度99%，產率89%的1,1-二氟環氧乙烷；（2）4,4-二氟代碳酸乙烯酯的制備在反應釜中加入500毫升乙酸乙酯、1克雙壁碳納米管和100克1,1-二氟環氧乙烷，用高純CO2氣體置換反應釜中的空氣，升溫至90℃后，通入CO2，保持壓力4MPa，反應5h后，從反應釜中取出固液混合物，過濾，對濾液進行氣相色譜分析，再經過精餾提純后，得到純度99%，產率73%的4,4-二氟代碳酸乙烯酯；實施例6（1）1,1-二氟環氧乙烷的制備在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種4,4?二氟代碳酸乙烯酯的制備方法，其特征在于包括以下步驟：第一步，制備1,1?二氟環氧乙烷：在反應釜中依次加入溶劑、相轉移催化劑和氧化劑，攪拌至混合均勻，緩慢升溫至80~200℃，通入1,1?二氟乙烯氣體，保持壓力為1.5~5MPa，反應3~24h，氣相色譜檢測，反應結束后，再經過精餾提純后，得到1,1?二氟環氧乙烷；第二步，制備4,4?二氟代碳酸乙烯酯：在反應釜中加入溶劑、碳納米管催化劑和1,1?二氟環氧乙烷，用高純CO

【技術特征摘要】
1.一種4,4-二氟代碳酸乙烯酯的制備方法，其特征在于包括以下步驟：第一步，制備1,1-二氟環氧乙烷：在反應釜中依次加入溶劑、相轉移催化劑和氧化劑，攪拌至混合均勻，緩慢升溫至80~200℃，通入1,1-二氟乙烯氣體，保持壓力為1.5~5MPa，反應3~24h，氣相色譜檢測，反應結束后，再經過精餾提純后，得到1,1-二氟環氧乙烷；第二步，制備4,4-二氟代碳酸乙烯酯：在反應釜中加入溶劑、碳納米管催化劑和1,1-二氟環氧乙烷，用高純CO2氣體置換反應釜中的空氣，升溫至70~200℃后，通入CO2，保持壓力為1.5~5MPa，氣相色譜檢測，反應結束后，再經過精餾提純后，得到4,4-二氟代碳酸乙烯酯。2.根據權利要求1所述的一種4,4-二氟代碳酸乙烯酯的制備方法，其特征在于：所述的第一步中的氧化劑選自NaClO、H2O2、過氧乙酸和過氧叔丁醇中的一種或多種。3.根據權利要求1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：謝文健，翁業芹，岳公星，邱立勤，辛偉賢，陳新滋，
申請(專利權)人：江蘇理文化工有限公司，江西理文化工有限公司，廣州理文科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32