本申请涉及电池,特别是涉及一种制备氟代醚的方法。
背景技术:
1、近年来,随着锂离子电池的应用范围越来越广泛,锂离子电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。由于锂离子电池取得了极大的发展,因此对其能量密度、循环性能和安全性能等也提出了更高的要求。
2、锂离子电池中的电解液在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用,氟代醚类电解液溶剂具有较为优异的电解质溶解能力,且氟原子的引入能够提高溶剂的耐氧化能力,进而提升的电池的循环稳定性。但是,氟代醚类电解液溶剂的传统制备方法通常需要在催化剂存在或高温、高压条件下进行反应。
技术实现思路
1、本申请提供一种制备氟代醚的方法。该方法制备的氟代醚易于纯化,产物纯度较高,同时反应条件温和,无需额外采用催化剂催化反应。
2、具体技术方案如下:
3、本申请提供一种制备氟代醚的方法,包括如下步骤:
4、将化合物1与化合物2进行反应,制备所述氟代醚;
5、其中,所述化合物1包括金属的氟代醇盐中的一种或两种;
6、所述化合物2包括卤代醚,所述卤代醚中的卤素原子包括i、cl和br中的一种或多种。
7、在其中一个实施例中,所述化合物1通过金属氢化物与氟代醇反应制备。
8、在其中一个实施例中,将所述化合物1与化合物2进行反应的步骤包括:将所述金属氢化物与氟代醇和卤代醚进行反应。
9、在其中一个实施例中,将所述金属氢化物与氟代醇和卤代醚进行反应的步骤包括:
10、将所述金属氢化物在搅拌下直接与所述氟代醇进行第一反应,然后加入所述卤代醚进行第二反应。
11、在其中一个实施例中,将所述金属氢化物与氟代醇和卤代醚进行反应的步骤包括:
12、将所述金属氢化物分散在有机溶剂中,然后加入所述氟代醇进行第一反应,再加入所述卤代醚进行第二反应;
13、可选地,所述有机溶剂包括乙腈、二氯甲烷、二甲基亚砜、环丁砜和二甲基甲酰胺中的一种或多种;进一步可选地,所述有机溶剂包括乙腈和二氯甲烷中的一种或两种;
14、可选地,所述金属氢化物和有机溶剂的质量比为1:(3~10);进一步可选地,所述金属氢化物和有机溶剂的质量比为1:(8~9)。
15、在其中一个实施例中,将所述金属氢化物与氟代醇和卤代醚进行反应的步骤包括:
16、将所述金属氢化物分散在卤代醚中,然后加入所述氟代醇进行第三反应。
17、在其中一个实施例中,将所述金属氢化物与氟代醇和卤代醚进行反应具有如下所示特征中的至少一项:
18、(1)所述第一反应的温度为-20℃~0℃;
19、(2)所述第一反应的时间为0.5h~20h;可选地,所述第一反应的时间为5h~18h;
20、(3)所述第二反应的温度为50℃~120℃;可选地,所述第二反应的温度为90℃~110℃;
21、(4)所述第二反应的时间为0.5h~20h;可选地,所述第二反应的时间为8h~18h;
22、(5)将所述金属氢化物分散在卤代醚中的温度为-20℃~0℃;
23、(6)所述第三反应的温度为50℃~120℃;可选地,所述第三反应的温度为90℃~110℃;
24、(7)所述第三反应的时间为1h~40h;可选地,所述第三反应的时间为13h~36h。
25、在其中一个实施例中,所述金属氢化物包括碱金属氢化物和碱土金属氢化物中的一种或多种;
26、可选地,所述金属氢化物包括氢化锂、氢化钾、氢化钠、氢化钙和氢化钡中的一种或多种。
27、在其中一个实施例中,所述氟代醇具有如下所示结构特征:
28、r1-oh;
29、其中,r1包括至少一个氟原子取代的c1~c12烷基、c1~c12烯基或c1~c12烷基取代的哌啶基;
30、可选地,所述氟原子的个数为1~3个;
31、进一步可选地,所述氟代醇包括一氟甲醇、二氟甲醇、三氟甲醇、2-氟乙醇、2,2-二氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、3-氟丙醇、3,3-二氟丙醇、3,3,3-三氟丙醇、6-氟-1-己醇、14-氟十四烷-3-烯-1-醇和1-(2-氟乙基)-4-羟基哌啶中的一种或多种。
32、在其中一个实施例中,所述卤代醚具有如下所示结构特征:
33、y-r2-o-r3;
34、其中,y包括i、cl或br;
35、r2、r3各自独立地包括c1~c12烷基或苯磺酰胺基;
36、可选地,所述卤代醚包括碘甲基甲醚、氯甲基甲醚、溴甲基甲醚、2-碘乙基甲醚、2-氯乙基甲醚、2-溴乙基甲醚、2-碘乙基乙基醚、2-氯乙基乙基醚、1-溴己基甲基醚、溴甲基辛基醚和4-(2-溴乙氧基)苯磺酰胺中的一种或多种。
37、在其中一个实施例中,所述氟代醇和金属氢化物的摩尔比为1:(0.3~3);
38、可选地,所述氟代醇和金属氢化物的摩尔比为1:(0.3~0.8)或1:(1.5~2)。
39、在其中一个实施例中,所述氟代醇和卤代醚的摩尔比为1:(0.5~4);
40、可选地,所述氟代醇和卤代醚的摩尔比为1:(1~4)。
41、在其中一个实施例中,所述氟代醚具有如下所示结构特征:
42、r1-o-r2-o-r3;
43、r1、r2和r3具有如上所述的定义。
44、发明效果
45、上述方法能够在不加入催化剂的情况下进行氟代醚的制备,且反应在较为温和的条件下即可进行,同时制备的氟代醚易于纯化,产物纯度较高。
1.一种制备氟代醚的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述化合物1通过金属氢化物与氟代醇反应制备。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,将所述化合物1与化合物2进行反应的步骤包括:将所述金属氢化物与氟代醇和卤代醚进行反应。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,将所述金属氢化物与氟代醇和卤代醚进行反应的步骤包括:
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,将所述金属氢化物与氟代醇和卤代醚进行反应的步骤包括:
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,将所述金属氢化物与氟代醇和卤代醚进行反应的步骤包括:
7.根据权利要求4~6中任一项所述的方法,其特征在于,将所述金属氢化物与氟代醇和卤代醚进行反应具有如下所示特征中的至少一项:
8.根据权利要求2~6中任一项所述的方法,其特征在于,所述金属氢化物包括碱金属氢化物和碱土金属氢化物中的一种或多种;
9.根据权利要求2~6中任一项所述的方法,其特征在于,所述氟代醇具有如下所示结构特征:
10.根据权利要求1~6中任一项所述的方法,其特征在于,所述卤代醚具有如下所示结构特征:
11.根据权利要求2~6中任一项所述的方法,其特征在于,所述氟代醇和金属氢化物的摩尔比为1:(0.3~3);
12.根据权利要求2~6中任一项所述的方法,其特征在于,所述氟代醇和卤代醚的摩尔比为1:(0.5~4);
13.根据权利要求1~6中任一项所述的方法,其特征在于,所述氟代醚具有如下所示结构特征:
