[发明专利]一种绿色合成碳酸亚乙烯酯的方法

说明书

本发明提供了一种绿色合成碳酸亚乙烯酯的方法。包括如下步骤：将碳酸乙烯酯加入到反应瓶中，投入铂炭，升温至40‑80℃，于此温度下滴加双氧水，约3小时滴加完毕，再保温反应0.5‑2小时，降温至20‑30℃，分层去上水层，下层经分子筛脱水后减压精馏，得到碳酸亚乙烯酯。本发明以碳酸乙烯酯为原料经一步反应即可制得碳酸亚乙烯酯，避免了传统工艺需采用两步操作，即先氯化再脱除氯化氢两步反应；避免了氯化过程，工艺安全性大大提高；反应较彻底，收率＞85％；操作过程大大简化，成本降低20％。

技术领域

本发明涉及一种绿色合成碳酸亚乙烯酯的方法，属于有机合成领域。

背景技术

碳酸亚乙烯酯(Vinylene Carbonate)又称1,3-二氧杂环戊烯-2-酮、乙烯碳酸酯是一种有机物，化学式为C₃H₂O₃，是一种锂离子电池新型有机成膜添加剂与过充电保护添加剂，还可作为制备聚碳酸乙烯酯的单体。

现有技术中一般采用两步法合成碳酸亚乙烯酯，如：以氯气为氯代试剂，与碳酸乙烯酯在紫外光照下经自由基反应，生成一氯代碳酸乙烯酯，然后在缚酸剂三乙胺作用下，经E2消除反应机理制得碳酸亚乙烯酯。该合成方法的缺点是：自由基的引发效率不高，存在二氯代副产物且氯代反应时间长(50-70小时每批)、整体收率低；或以磺酰氯为氯代试剂，在引发剂催化条件下，经过热引发合成一氯代碳酸乙烯酯，再经三乙胺+DMC体系完成消除反应，最终制得碳酸亚乙烯酯。该合成路线的优点在于磺酰氯既作为氯化试剂又可作为反应溶剂，反应收率高、一氯代产物占比高，但也存在氯代反应产生的废盐量大，混盐难处理等问题，制约其生产效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种一步法绿色合成碳酸亚乙烯酯的方法。

本发明所提供的一步法绿色合成碳酸亚乙烯酯的方法，按照如下反应方程式进行，

包括如下步骤：

在催化剂存在下，使碳酸乙烯酯与双氧水进行反应，得到碳酸亚乙烯酯。

上述方法中，所述催化剂可为铂炭；

碳酸乙烯酯与铂炭、双氧水的质量比依次可为300g：1-10g：300-500g；优选为300g：3-8g：350-450g；更优选为300g：5g：400g；

所述铂炭中铂的含量为1-8wt％；优选为2-5wt％；更优选为3.5wt％。

所述反应的温度可为40-80℃，优选为50-60℃；

所述反应的时间可为0.5-2小时，优选为1-2小时，更优选为1小时；

所述反应的操作为：将碳酸乙烯酯加入到反应瓶中，投入催化剂，升温至40-80℃，于此温度下滴加双氧水，约3小时滴加完毕，再保温反应0.5-2小时，降温至20-30℃，分层去上水层，下层经分子筛脱水后减压精馏，得到碳酸亚乙烯酯。

本发明具有以下优点：

本发明以碳酸乙烯酯为原料经一步反应即可制得碳酸亚乙烯酯，避免了传统工艺需采用两步操作，即先氯化再脱除氯化氢两步反应；避免了氯化过程，工艺安全性大大提高；反应较彻底，收率＞85％；操作过程大大简化，成本降低20％。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1a为实施例1同等条件下碳酸亚乙烯酯标准品的气相色谱图。

图1b为本发明实施例1制得的碳酸亚乙烯酯气相色谱图。

具体实施方式