[发明专利]一种一氯代碳酸乙烯酯原料中深度氯化产物转化固体催化剂及制备方法和应用

说明书

本申请涉及一种一氯代碳酸乙烯酯原料中深度氯化产物转化固体催化剂及制备方法和应用，将一氯代碳酸乙烯酯原料中深度氯化产物转化的反应方法包括以下步骤：接触步骤：将含有6‑20wt%深度氯化产物的一氯代碳酸乙烯酯原料与固体催化剂接触获得接触后的产物；分离步骤：将所述接触后的产物进行固液分离，获得的液体即为转化后的一氯代碳酸乙烯酯产品，其中深度氯化产物的含量为低于2wt%。本发明的方法将深度氯化产物以高于95%的转化率和选择性进行转化，整个反应过程温和，转化后的产物与固体催化剂分离简单，传统的固液分离设备便能实现分离，催化剂能够反复使用。

技术领域

本申请涉及一种一氯代碳酸乙烯酯原料中深度氯化产物转化固体催化剂及制备方法和应用，尤其涉及一氯代碳酸乙烯酯原料中深度氯化产物转化方法以及所采用的催化剂，属于化学化工材料领域。

背景技术

随着时代的进步，经济的快速发展，能源与环境保护的需求迅速为人们所重视，为了保障可持续发展，发展绿色能源逐渐成为了研究热点。锂离子电池具有电压高、能量密度大、充放电循环寿命长、安全性能好等优势，是备受关注的新型绿色能源之一。在锂离子电池中，成膜添加剂是一种能够极大程度改善电池性能的必不可少的化学物质。锂离子电池电解液中理想的成膜添加剂是含有亚乙烯基的有机不饱和化合物，其中研究比较充分的是碳酸亚乙烯酯，其已在商品化锂离子电池电解液中得到了广泛的应用。通常碳酸亚乙烯酯的合成方法是通过一氯代碳酸乙烯酯脱除氯化氢得到。而一氯代碳酸乙烯酯是通过碳酸乙烯酯在光照条件下通入氯气反应制得（Journal of the American Chemical Society,1955, 77, 3789-3793）。根据卤代反应的特点，不可避免在产品中存在深度氯代的产品。这种合成方法下深度氯代的产品在一氯代碳酸乙烯酯中占比约为8-15%。这种深度氯化产物在后续制备碳酸亚乙烯酯的反应，会增加三乙胺的消耗量，并会生成深色的焦油物质，一方面导致三乙胺的用量的增加，另一方面生成的深色的焦油物质会给后续的碳酸亚乙烯酯的分离带来繁多的工序。

发明内容

在本申请中，我们使用固体催化剂，将一氯代碳酸乙烯酯原料中深度氯化产物进行转化与脱除，使其在后续制备碳酸亚乙烯酯的反应，减少三乙胺用量，进而减少产物中焦油有色物质的生成量。在本转化反应中不使用有机溶剂作溶剂。一氯代碳酸乙烯酯原料中深度氯化产物的转化率和选择性均高于95%以上。固体催化剂分离简单，传统的固液分离设备便能实现分离，催化剂能够反复使用。

具体发明内容如下：

实施方式1. 一种一氯代碳酸乙烯酯原料中深度氯化产物转化的反应方法，包括以下步骤：

接触步骤：将含有6-20wt%深度氯化产物的一氯代碳酸乙烯酯原料与固体催化剂接触获得接触后的产物；

分离步骤：将所述接触后的产物进行固液分离，获得的液体即为转化后的一氯代碳酸乙烯酯产品，其中深度氯化产物的含量为低于2wt%，

其中所述固体催化剂包括催化剂载体和活性组分，

所述活性组分包括选自以下的至少一种：IA主族、IIA主族与副族元素的氧化物、氢氧化物、硝酸盐、碳酸盐或碳酸氢盐；

所述活性组分的质量百分含量以所述催化剂质量的基准计算为2.5至 35wt%。

实施方式2. 根据实施方式1所述的方法，其中所述催化剂载体包括选自以下的至少一种：分子筛、多孔氧化硅、多孔氧化铝与离子交换树脂。

实施方式3.根据实施方式2所述的方法，其中所述分子筛包括选自以下的至少一种：HY分子筛、Beta分子筛、MOR分子筛、ZSM分子筛与镁铝水滑石。

实施方式4. 根据实施方式2所述的方法，其中所述离子交换树脂包括选自以下的至少一种：阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和两性交换树脂。

实施方式5.根据实施方式1所述的方法，其中所述固体催化剂的制备方法至少包含以下步骤：