本發(fā)明涉及一種三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的制備方法,尤其涉及到應(yīng)用于鋰離子電池含氟磷酸酯阻燃劑的制備方法。
背景技術(shù):
本發(fā)明所指的三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯是具有如下結(jié)構(gòu)的化合物:
鋰離子電池具有能量密度高、輸出電壓高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無記憶效應(yīng)、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn),是最具有吸引力和發(fā)展?jié)摿Φ亩坞姵?,同時(shí)也是混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車電源的首選。但電池的安全性能和容量密度還沒有達(dá)到完全取代傳統(tǒng)能源的要求,所以對(duì)各種新型阻燃劑的研究成為眾多研究開發(fā)者的關(guān)注方向。有機(jī)氟磷阻燃劑因有良好的阻燃性能和相容性,成為當(dāng)前阻燃劑研究方向的熱點(diǎn)之一。
現(xiàn)有的三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的制備方法,是采用三氯氧磷和三氟乙醇在氯化鋰催化回流下反應(yīng),經(jīng)水洗后蒸餾得到產(chǎn)品。雖然得到的產(chǎn)品在純度上能滿足鋰電池應(yīng)用要求,但因含有少量的二取代物,導(dǎo)致其中未完全反應(yīng)的氯含量偏高,限制了其在電池方面的應(yīng)用;同時(shí)水洗過程會(huì)生產(chǎn)一定量的廢水,不利于環(huán)境。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是:提供一種三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的制備方法,尤其涉及到應(yīng)用于鋰離子電池含氟磷酸酯阻燃劑的制備方法。
本發(fā)明技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的:
向盛有三氯氧磷的反應(yīng)釜內(nèi),滴加2,2,2-三氟乙醇和氯化氫螯合劑混合物,于20~80℃反應(yīng)1~12小時(shí),得到含三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯的混合液,過濾分離,對(duì)三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯混合液進(jìn)行減壓蒸餾,得到三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯。
所述氯化氫螯合劑和三氯氧磷摩爾比3:1~5:1。。
所述2,2,2-三氟乙醇和三氯氧磷摩爾比3:1~10:1,優(yōu)選為3:1~5:1。
所述氯化氫螯合劑選自以下物質(zhì)中的一種或兩種以上的混合物:三乙胺、二乙胺、乙二胺、二丙胺、三丙胺、丙二胺、正丁胺、吡啶。
采用本申請(qǐng)的技術(shù)方案,由于三氟乙醇中氟具有強(qiáng)拉電子效應(yīng),使得羥基上的氫具有一定的活性;與氯化氫螯合劑預(yù)先混合后,氯化氫螯合劑中的N原子能夠奪取質(zhì)子氫形成氮化銨類,增強(qiáng)了三氟乙醇羥基上氫的活性,此后再滴加入反應(yīng)體系,與三氯氧磷接觸即生產(chǎn)相應(yīng)的銨鹽,反應(yīng)時(shí)間大大縮短,同時(shí)反應(yīng)較徹底。
具體實(shí)施方式
以下本發(fā)明將結(jié)合具體實(shí)施例做進(jìn)一步的詳細(xì)說明,使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)更為明顯。應(yīng)該理解,其中的內(nèi)容只是用作說明,而絕非對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法,通常按照常規(guī)條件,或按照制造廠商所建議的條件進(jìn)行。除非另外說明,否則所有的份數(shù)為重量份,所有的百分比為重量百分比。
實(shí)施例中色譜檢測(cè)條件為安捷倫7890A,分流比50:1,進(jìn)樣口溫度280℃,檢測(cè)器溫度300℃,色譜柱HP-5(30m*0.25m*0.25μm),升溫程序100℃(2min)-10℃/min-250℃(2min)-15℃/min-280℃(5min),標(biāo)樣校準(zhǔn)保留時(shí)間,面積歸一法。
實(shí)施例1
向盛有153.5g三氯氧磷(1mol)的1000ml三口燒瓶中滴加300g三氟乙醇(3mol)和303g三乙胺(3mol)的混合液,滴加完畢于20℃下反應(yīng)12小時(shí)。過濾分離,濾液減壓蒸餾,收集80~90℃/20mmHg餾份298g,收率86.6%,通過氣相色譜儀測(cè)得產(chǎn)品含量為99.986%,氯含量0.32ppm。
實(shí)施例2
向盛有153.5g三氯氧磷的1000ml三口燒瓶中滴加500g三氟乙醇(5mol)和285g二乙胺(3.9mol)的混合液,滴加完畢于50℃下反應(yīng)4小時(shí)。過濾分離,濾液減壓蒸餾,收集80~90℃/20mmHg餾份312g,收率90.7%,通過氣相色譜儀測(cè)得產(chǎn)品含量為99.992%,氯含量0.56ppm。
實(shí)施例3
向盛有153.5g三氯氧磷(1mol)的2000ml三口燒瓶中滴加600g三氟乙醇(6mol)與202g三乙胺(2mol)和219g正丁胺(3mol)的混合液,滴加完畢于80℃下反應(yīng)1小時(shí)。過濾分離,濾液減壓蒸餾,收集80~90℃/20mmHg餾份319g,收率92.7%,通過氣相色譜儀測(cè)得產(chǎn)品含量為99.995%,氯含量0.61ppm。
應(yīng)該理解,在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改,這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。