一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方法,將硼特效配位吸附樹脂進行?;尤??甲酰氯苯硼酸,對乙酰氨基苯磺酰氯為酰化劑,可制得應用于三(三甲基硅基)硼酸酯的吸附劑。
【專利說明】
一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附劑的制備方法,特別是一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的 制備方法。
【背景技術】
[0002] 三(三甲基硅烷)硼酸酯是一種結構簡單的含硼有機硅化合物,在鋰離子電池中使 用可起到提高電池高溫存儲性能和使用性能、提高電池低溫容量性能、延長電池使用壽命 等效果,展現(xiàn)了良好的應用前景。1948年,美國通用電氣公司首先報道了三(三甲基硅烷)硼 酸酯的合成方法,其后陸續(xù)有少量合成以及應用的報道。在早期的報道中,三(三甲基硅烷) 硼酸酯的用途主要有:聚合反應的催化劑、中子吸收劑、電弧焊中的表面保護劑、合成硅硼 化合物的中間原料等。在鋰離子電池發(fā)明以后,三(三甲基硅烷)硼酸酯開始用于電解液中, 在近年來的報道中,它常作為一種功能性添加劑為眾多鋰離子電池電解液配方所采用。目 前商用的鋰離子電池電解液是由電解質鹽、有機溶劑和添加劑組成。當鋰離子電池以充電 狀態(tài)保存時,電極材料會與有機溶劑和電解質鹽發(fā)生反應,使電解液發(fā)生分解,造成保存后 的電池容量下降;尤其是在使用碳材料為負極時,電解液在碳負極的催化分解導致的容量 下降更顯著。具有Β-0-Si結構的硼硅化合物在負極上形成薄膜時,由Β-0-Si斷裂產生的氧 原子能與負極上的活性點充分反應,使負極上的活性點反應性下降,從而抑制了負極上的 電解液分解。
[0003] CN101870707A涉及一種適合用作電解液添加劑的三(三甲基硅基)硼酸酯的合成 純化方法。在60~150 °C下,六甲基二硅氮烷與硼酸反應5~10小時,生成三(三甲基硅基)硼 酸酯和副產物氨氣,然后三(三甲基硅基)硼酸酯粗品采用水洗、干燥、精餾的方法進行精制 純化。與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有原料安全、反應容易控制,對設備不腐蝕,操作簡單;反 應收率尚、廣品易提純,純度尚的優(yōu)點。
[0004] CN102675356B涉及一種三(三甲基硅基)硼酸酯提純方法,其特征在于:氮氣保護 下,將三(三甲基硅基)硼酸酯粗品除水至水份含量<3000ppm,向其中加入占三(三甲基硅 基)硼酸酯的粗品質量1%。_1〇%的沸點在200°C以上的含氮類雜環(huán)化合物,去除氮氣保護,再 經精餾提純得純度多99.9Wt.%的三(三甲基硅基)硼酸酯。本發(fā)明公開的技術方案,采取主 動提供含氮類雜環(huán)化合物作為外緣配位體,適當滿足產品中心硼原子強烈配位傾向,使產 品在提純過程中更加穩(wěn)定且不易分解、且不易造成其他副反應;與傳統(tǒng)的提純工藝相比,無 "三廢"產生,對環(huán)境友好,且單耗低;提純方法收率高,所得產品純度多99.9%,滿足電子級 應用要求。
[0005] 現(xiàn)有公知技術在實際應用中,由于三(三甲基硅基)硼酸酯中心的硼原子具有缺電 子性,易形成硼配位化合物,產物中存在較多雜質,很難得到高品質的產品,且產品質量不 穩(wěn)定,無法滿足電子級指標要求,從而限制了產品在電子領域的應用,采用精餾提純雖然能 提高純度,但有物料損失較大,能耗高等缺點,需要進一步優(yōu)化。
【發(fā)明內容】
[0006] 針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提供了一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方 法。
[0007] 一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方法,包括以下步驟: 將硼特效配位吸附樹脂用二氯乙烷作溶脹劑,用量為硼特效配位吸附樹脂重量的200-500%(wt);在20-50°C的溫度下,加入4-甲酰氯苯硼酸反應,用量為硼特效配位吸附樹脂重 量的l-10%(wt),加入催化劑、用量為硼特效配位吸附樹脂重量的5-20%(wt),加入對乙酰 氨基苯磺酰氯為硼特效配位吸附樹脂重量的0.05-0.5%(wt),保溫5-15h,可制得應用于三 (三甲基硅基)硼酸酯的吸附劑。
[0008] 所述催化劑為氯化鐵。
[0009] 所述硼特效配位吸附樹脂可使用市售產品,如美國羅門哈斯生產的硼特效配位吸 附樹脂產品。
[0010] 所述4-甲酰氯苯硼酸,對乙酰氨基苯磺酰氯可使用市售產品。
[0011] 本發(fā)明的有益效果: 本發(fā)明采用硼特效配位吸附樹脂帶有多羥基官能團,經過4-甲酰氯苯硼酸,對乙酰氨 基苯磺酰氯?;跇渲羌苌弦肱鹪?,可提高對三(三甲基硅基)硼酸酯的吸附性能, 得到最高質量百分比含量99.99%的產品。
【具體實施方式】
[0012] 以下實施例僅僅是進一步說明本發(fā)明,并不是限制本發(fā)明保護的范圍。
[0013] 實施例1 1000L反應釜中,加入lOOKg硼特效配位吸附樹脂,加入300Kg二氯乙烷;在30°C的溫度 下,加入4-甲酰氯苯硼酸反應,用量為5Kg,加入12Kg三氯化鐵,加入0. lKg對乙酰氨基苯磺 酰氯,保溫8h,過濾,烘干編號為SX-1。
[0014] 實施例2 1000L反應釜中,加入lOOKg硼特效配位吸附樹脂,加入200Kg二氯乙烷;在20°C的溫度 下,加入4-甲酰氯苯硼酸反應,用量為lKg,加入5Kg三氯化鐵,加入0.05Kg對乙酰氨基苯磺 酰氯,保溫5h,過濾,烘干,產品編號為SX-2。
[0015] 實施例3 1000L反應釜中,加入lOOKg硼特效配位吸附樹脂,加入500Kg二氯乙烷;在50°C的溫度 下,加入4-甲酰氯苯硼酸反應,用量為10Kg,加入20Kg三氯化鐵,加入0.5Kg對乙酰氨基苯 磺酰氯,保溫15h,過濾,烘干,產品編號為SX-3。
[0016] 對比例1 不加入4-甲酰氯苯硼酸,其它同實施例1。所得產品編號為SX-4。
[0017] 對比例2 不加入對乙酰氨基苯磺酰氯,其它同實施例1。所得產品編號為SX-5。
[0018] 對比例3 不加入對乙酰氨基苯磺酰氯,4-甲酰氯苯硼酸,其它同實施例1。所得產品編號為SX-6。
[0019] 實施例4 1000ml三(三甲基硅基)硼酸酯粗品,質量百分比含量60.35,以1?Γ1的空塔速率連續(xù)流 過裝填有實施例1-3以及對比例1-3產品500ml的交換柱,交換溫度控制在10°C,使用氣相色 譜檢測吸附劑中三(三甲基硅基)硼酸酯質量百分比含量。
[0020] 表1 :吸附劑中三(三甲基硅基)硼酸酯質量百分比含量
【主權項】
1. 一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方法,其特征在于包括以下步驟: 將硼特效配位吸附樹脂用二氯乙烷作溶脹劑,用量為硼特效配位吸附樹脂重量的200-500%(wt);在20-50°C的溫度下,加入4-甲酰氯苯硼酸反應,用量為硼特效配位吸附樹脂重 量的l-10%(wt),加入催化劑、用量為硼特效配位吸附樹脂重量的5-20%(wt),加入對乙酰 氨基苯磺酰氯為硼特效配位吸附樹脂重量的0.05-0.5%(wt),保溫5-15h,可制得應用于三 (三甲基硅基)硼酸酯的吸附劑。2. 根據(jù)權利要求1的一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方法,,其特征在于催化 劑為氯化鐵。
【文檔編號】B01J20/30GK106076284SQ201610417203
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月13日 公開號201610417203.X, CN 106076284 A, CN 106076284A, CN 201610417203, CN-A-106076284, CN106076284 A, CN106076284A, CN201610417203, CN201610417203.X
【發(fā)明人】王琪宇
【申請人】王金明