[发明专利]二(三甲基硅基)亚磷酸酯的合成方法

说明书

二(三甲基硅基)亚磷酸酯的合成方法，本发明属于化合物合成的技术领域，采用三甲基氯硅烷与亚磷酸为原料，反应得到二(三甲基硅基)亚磷酸酯，将亚磷酸置于甲酰胺中，通入氮气，搅拌15‑20min，然后向其中加入三甲基氯硅烷，同时加入苄基三乙基氯化铵和/或四丁基硫酸氢铵，继续向其中通入氮气，控制反应温度＜40℃，一步反应得到二(三甲基硅基)亚磷酸酯。本发明合成方法简单、已操作，反应过程温和、稳定，得到的二(三甲基硅基)亚磷酸酯的收率高、纯度高。

技术领域

本发明属于化合物合成的技术领域，涉及二(三甲基硅基)亚磷酸酯的合成方法，本发明合成方法简单、已操作，反应过程温和、稳定，得到的二(三甲基硅基)亚磷酸酯的收率高、纯度高。

背景技术

二(三甲基硅基)亚磷酸酯可用作锂离子电池电解液添加剂，改善锂离子电池的性能。二(三甲基硅基)亚磷酸酯是一种当在充电状态储存电池时能抑制容量降低的用于电解质的组合物和高分子电解质。高分子量电解质包括电解液和高分子量化合物，所述电解液包括具有P-O-Si键或B-O-Si键的化合物，从而能抑制未反应的可聚合化合物在电极中反应，能抑制电池电阻增加并且能抑制容量降低。在非水电解质中同时含有具有不饱和烃基的磺酸内酯和二(三甲基硅基)亚磷酸酯化合物时，可以在负极表面形成低电阻的覆膜而不会使电池的大电流性能降低，从而可以大幅度地抑制电池的自放电，并提高电池的循环性能，含有这种电解质的电池可以作为动力电池应用于电动汽车上。

关于二(三甲基硅基)亚磷酸酯的合成方法中，现有技术主要采用以下方法:

1、采用亚磷酸与过量三甲基氯硅烷进行回流反应20h，得到三(三甲基硅基)亚磷酸酯和二(三甲基硅基)亚磷酸酯混合物。该现有技术采用回流反应，反应时间长，获得的混合物中三(三甲基硅基)亚磷酸酯含量大，如果将其转化为二(三甲基硅基)亚磷酸酯的难度大，对三(三甲基硅基)亚磷酸酯进行除杂难度也大，得到的最终产物收率低、纯度低。

2、以烷烃类或醚类为溶剂，采用碱金属硅醇盐与卤化磷进行反应，然后减压蒸馏得到二(三甲基硅基)亚磷酸酯，该方法虽然获得的产物纯度比较高，但是其收率非常低，仅为40-50％。

发明内容

本发明为解决现有技术中制备二(三甲基硅基)亚磷酸酯的过程中反应时间长、能耗大、收率低、纯度低的问题，提供了一种二(三甲基硅基)亚磷酸酯的合成方法，解决了上述问题，且操作方便，反应温和、稳定。

本发明为实现其目的采用的技术方案是：

二(三甲基硅基)亚磷酸酯的合成方法，采用三甲基氯硅烷与亚磷酸为原料，反应得到二(三甲基硅基)亚磷酸酯，将亚磷酸置于甲酰胺中，通入氮气，搅拌15-20min，然后向其中加入三甲基氯硅烷，同时加入苄基三乙基氯化铵和/或四丁基硫酸氢铵，继续向其中通入氮气，控制反应温度＜40℃，一步反应得到二(三甲基硅基)亚磷酸酯。

加入三甲基氯硅烷后，控制氮气的通入流速为2-10ml/min。

三甲基氯硅烷与亚磷酸的摩尔比为(3-6)：1。

苄基三乙基氯化铵和/或四丁基硫酸氢铵加入量为三甲基氯硅烷质量的5-10％。

向得到二(三甲基硅基)亚磷酸酯中加入Chimassorb 2020，再减压精馏，得到精制的二(三甲基硅基)亚磷酸酯。

Chimassorb 2020的加入量为二(三甲基硅基)亚磷酸酯质量的0.1-0.5％。

整个过程中控制室内湿度为36-56％。

三甲基氯硅烷的滴加速度是0.0087-0.013mol/min。

本发明的有益效果：本发明降低了反应温度，能耗和成本降低，制备的二(三甲基硅基)亚磷酸酯收率达90％以上，粗品纯度达95％以上。