一種電子級1,3-丙烷磺內(nèi)酯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種1，3-丙烷磺內(nèi)酯的制備方法，特別涉及到一種降低電子級I, 3-丙烷磺內(nèi)酯水分和酸值的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]1，3_丙磺酸內(nèi)酯是一種用途廣泛的有機(jī)合成中間體，工業(yè)上已應(yīng)用于制革、油墨、電鍍中間體的合成，是一種重要的磺丙基化試劑，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥化學(xué)工業(yè)中.其中水分少于10PPm (水分含量越低越好)，含量大于99.95%，酸值小于10ppm的高純度1，3-PS可用作鋰電池電解液的添加劑，以改善電池的壽命和安全，電子級內(nèi)酯在該領(lǐng)域用量非常大，市場前景廣闊。
[0003]高端鋰電池電解液對1，3_丙烷磺內(nèi)酯質(zhì)量要求越來越高，特別是酸值(小于50ppm)及水分(小于50ppm)有了更高的要求，然而國內(nèi)1，3-丙烷磺內(nèi)酯質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，呈現(xiàn)產(chǎn)量小、質(zhì)量不穩(wěn)定的局面，難以滿足現(xiàn)有客戶對質(zhì)量的要求。認(rèn)識到這一問題后，國內(nèi)外不少廠家也嘗試開發(fā)各種電子級1，3-磺內(nèi)酯的方法，如:
[0004]I)專利CN200910068035.8就提到采用重結(jié)晶方法精制，丙烷磺內(nèi)酯通過特定的結(jié)晶容器在一定溫度下精制而得。該方法未對丙烷磺內(nèi)酯的酸值及水分的影響做出分析；
[0005]2)專利CN201210015838.9提到采用水洗、有機(jī)物萃取的方法，除去丙烷磺內(nèi)酯中的游離酸并重新蒸餾的方法制備電子級磺內(nèi)酯，然而該方法將引入更多的游離水份，增加水分控制的難度；
[0006]3)專利CN201410147908.5采用添加除水劑如氧化鈣、甲醇鈉等強(qiáng)堿性物質(zhì)與水按一定的比例添加，通過高溫減壓蒸餾的方式除去丙烷磺內(nèi)酯的水分及酸值，由于丙烷磺內(nèi)酯的熱敏性，添加強(qiáng)堿性物質(zhì)后，加大了在蒸餾的過程中1，3_丙烷磺內(nèi)酯分解風(fēng)險，從而導(dǎo)致產(chǎn)生更多游離酸的可能及生產(chǎn)控制難度。
[0007]綜上所述，國內(nèi)外對電子級1，3-丙烷磺內(nèi)酯的制備方法進(jìn)行過不少嘗試，但總得來說均存在不足之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)而提出一種產(chǎn)品質(zhì)量高、易于實現(xiàn)工業(yè)化的電子級1，3-丙烷磺內(nèi)酯的制備方法。
[0009]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，在一定量的1，3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中，加入復(fù)合除酸除水劑于50?60°C下攪拌活化l_5h，待體系中酸值及水分降到100-500ppm及以下后，將所得物料投入到蒸餾釜，控制系統(tǒng)真空度在5mmhg以下，蒸餾釜溫度160°C以下，收集溫度在120-125°C的餾分，得到含量大于99.95%以上，酸值及水分均小于50ppm的高純電子級丙烷磺內(nèi)酯。此法轉(zhuǎn)化率大于95%以上。
[0010]按上述方案，所述的除酸除水劑為由有機(jī)堿及碳二亞胺類縮合劑組成，有機(jī)堿在除酸除水劑中用量為1，3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中游離酸含量的摩爾當(dāng)量的1-5倍，碳二亞胺類縮合劑在除酸除水劑中用量為為1，3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中水分含量的摩爾當(dāng)量的1-5倍。
[0011]按上述方案，所述的有機(jī)堿為三乙胺、三乙醇胺、吡啶或4-二甲氨基吡啶。其除酸的原理為與游離的二氧化硫、三氧化硫等反應(yīng)生成有機(jī)鹽，防止蒸餾過程中被帶出。
[0012]按上述方案，所述的碳二亞胺類縮合劑為二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、1-(3- 二甲氨基丙基)-3_乙基碳二亞胺或N，N’-二異丙基碳二亞胺。其除水的原理為碳二亞胺結(jié)構(gòu)與游離的水在酸催化下反應(yīng)，生成有機(jī)脲。反應(yīng)原理如下:
[0013]DCC+H20 — DCU(1, 3-二環(huán)己基脲)
[0014]相比傳統(tǒng)的制備方法，本發(fā)明所提供的一種制備電子級1，3-丙烷磺內(nèi)酯的方法的有益效果為:
[0015]1.本發(fā)明所采用堿性較弱的有機(jī)堿，不僅能夠有限的降低1，3_丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品酸值，一定程度上能夠避免1，3-丙烷磺內(nèi)酯在高溫蒸餾的條件下分解產(chǎn)生二氧化硫或三氧化硫，從而進(jìn)一步保證蒸餾成品的酸值；
[0016]2.本發(fā)明所采用的碳二亞胺結(jié)構(gòu)類化合物，通過與游離水分反應(yīng)，不僅有效的降低1，3_丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品游離水分，還可以通過與1，3_丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中羥基丙烷磺酸閉環(huán)所生成的水反應(yīng)，從而保證蒸餾成品的水分含量。
【具體實施方式】
[0017]通過下面的實例，以進(jìn)一步闡明本發(fā)明的實質(zhì)性特點，但本發(fā)明絕非僅局限于實例。
[0018]實施例1
[0019]向帶有攪拌/溫度計的100ml四口燒瓶中投入1，3_丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品510.1lg(含量99.3%,酸值610ppm，水分IlOOppm)，加入三乙胺1.1g(為I, 3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中游離酸摩爾當(dāng)量的的2倍)，DCC 二環(huán)己基碳二亞胺12.Sg(為1，3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中游離水摩爾當(dāng)量的的2倍)，控制溫度為50?60°C攪拌反應(yīng)2h，檢測水分、酸值分別為200ppm、90ppm ;開始進(jìn)行減壓精飽，控制體系真空度在5mmhg以下，藎溫在150_160°C，收集120-125°C的餾分，蒸餾3.5h結(jié)束，得到491.3g純度為99.96 %，酸值為43ppm，水分為39ppm電子級1，3-丙燒磺內(nèi)醋產(chǎn)品。
[0020]實施例2
[0021]向帶有攪拌/溫度計的100ml四口燒瓶中投入丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品610g(含量99.5%，酸值580ppm，水分900ppm)，加入吡啶0.896g(為I, 3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中游離酸摩爾當(dāng)量的的1.8倍)，DCC 二環(huán)己基碳二亞胺18.Sg(為1，3_丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中游離水摩爾當(dāng)量的的3倍)，控制溫度為50?60°C攪拌反應(yīng)2h，檢測水分、酸值分別為160ppm、75ppm ;開始進(jìn)行減壓精飽，控制體系真空度在5mmhg以下，Il溫在150-160°C，收集120-125°C的餾分，蒸餾3.5h結(jié)束，得到580.5g純度為99.98 %，酸值為44ppm，水分為29ppm電子級1，3-丙烷磺內(nèi)酯產(chǎn)品。
[0022]實施例3
[0023]向帶有攪拌/溫度計的100ml四口燒瓶中投入丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品589g(含量99.3%，酸值630ppm，水分850ppm)，加入4- 二甲氨基吡啶2.42g(為1，3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中游離酸摩爾當(dāng)量的3.0倍)，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺10.1g(為1，3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中游離水摩爾當(dāng)量的的1.9倍)，控制溫度為50?60°C攪拌反應(yīng)2h，檢測水分、酸值分別為160ppm、75ppm ;開始進(jìn)行減壓精飽，控制體系真空度在5mmhg以下，藎溫在150-160°C，收集120-125°C的餾分，蒸餾3.5h結(jié)束，得到553g純度為99.95%，酸值為48ppm，水分為49ppm電子級1，3-丙燒磺內(nèi)醋產(chǎn)品。
【主權(quán)項】
1.一種電子級1，3-丙烷磺內(nèi)酯的制備方法，在一定量的1，3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中，加入復(fù)合除酸除水劑于50?60°C下攪拌活化l_5h，待體系中酸值及水分降到100-500ppm及以下后，將所得物料投入到蒸餾釜，控制系統(tǒng)真空度在5mmhg以下，蒸餾釜溫度160°C以下，收集溫度在120-125?的餾分，得到高純電子級丙烷磺內(nèi)酯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子級1，3-丙烷磺內(nèi)酯的制備方法，其特征在于所述的除酸除水劑為由有機(jī)堿及碳二亞胺類縮合劑組成，有機(jī)堿在除酸除水劑中用量為1，3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中游離酸含量的摩爾當(dāng)量的1-5倍，碳二亞胺類縮合劑在除酸除水劑中用量為為1，3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中水分含量的摩爾當(dāng)量的1-5倍。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子級1，3-丙烷磺內(nèi)酯的制備方法，其特征在于所述的有機(jī)堿為三乙胺、三乙醇胺、吡啶或4- 二甲氨基吡啶。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子級1，3-丙烷磺內(nèi)酯的制備方法，其特征在于所述的碳二亞胺類縮合劑為二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、1-(3_ 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺或N, N’-二異丙基碳二亞胺。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種降低電子級1,3-丙烷磺內(nèi)酯水分和酸值的制備方法，在1,3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中，加入復(fù)合除酸除水劑攪拌活化，將所得物料投入到蒸餾釜，控制系統(tǒng)真空度，收集溫度在120-125℃的餾分，得到高純電子級丙烷磺內(nèi)酯。本發(fā)明的有益效果為：1.本發(fā)明所采用堿性較弱的有機(jī)堿，不僅能夠有限的降低酸值，一定程度上能夠避免分解產(chǎn)生二氧化硫或三氧化硫，從而進(jìn)一步保證蒸餾成品的酸值；2.本發(fā)明所采用的碳二亞胺結(jié)構(gòu)類化合物，通過與游離水分反應(yīng)，不僅有效的降低1，3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品游離水分，還可以通過與1，3-丙烷磺內(nèi)酯工業(yè)品中羥基丙烷磺酸閉環(huán)所生成的水反應(yīng)，從而保證蒸餾成品的水分含量。
【IPC分類】C07D327/04
【公開號】CN104961721
【申請?zhí)枴緾N201510355390
【發(fā)明人】陳云峰, 楊威, 聶剛, 高成, 宋文超, 胡哲, 周世俊
【申請人】武漢工程大學(xué), 湖北吉和昌化工科技有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月24日