氟代碳酸乙烯酯的实验方案.pdf

氟代碳酸乙烯酯的实验方案 一． 产品简介 氟代碳酸乙烯酯，化学名为 4-氟 1,3-二氧五环-2-酮，英文名 4-Fluoro -1,3-dioxolan-2-one ，别名 Fluoroethylene carbonate 。分子式 C H FO 。CAS 3 3 3 号：114435-02-8 。性质：无色透明液体，密度 1.454。熔点：19 -20 ℃。沸 点：200 ℃ 。折射率 1.4538。闪点110°C 。 氟代碳酸乙烯酯是一种特殊的碳酸乙烯酯。它是一种重要的精细化工材 料，主要用于动力锂电池电解液的成膜添加剂和防爆溶剂。往电解液添加氟 代碳酸乙烯酯后，能在电极上形成性能优良的固态电解质界面，简称 SEI 膜。 该膜结构紧密，含有 F-Li 和-Si-F 类物质，降低了电池的阻抗,有效抑制部分 电解液的分解，明显改善了电池的比容量、提高了电池的安全性和使用寿命。 此外，由于该分子结构中含有 1,3-二氧五环-2-酮结构， 也可用于呋喃类和 唑酮类的医药和农药的合成。 二．氟代碳酸乙烯酯的制备方法通常有四种方法： 1. 直接氟化反应法 O O F /N O O + 2 2 O O + H F F 氯气（或光气）与碳酸乙烯酯反应进行选择性氟代反应（J. Chem. Soc., Chem. Commun ，2000 ：1617–1618；Tetrahedron Lett. 43 2002 ：1503–1505， US2006/0167279A1 ，US7268238B2 ，US2006/0036102A1 ， J. Fluor. Chem, 2003,120:105-110 ， US7745648B2 ， CN1747946A, CN101205226A ， WO2004/076439 ，WO2004/076439 ，EP2196464A1）。目前，这种方法最近几 年在欧美研究较多，似乎成为优先的选择方法。 这种方法虽然一步合成，产率较高，单个合成成本较低，但需要使用毒 性较高的氟气体，反应剧烈防热，容易失控，且对反应设备要求高。虽然多 采用 F2 与 N2 的混合气体，并严格控制较低的反应温度，降低了反应的危险 性，但由于需要独特的反应设备，一次性需要投入昂贵的设备费用，加上操 作标准严格，因此对国内经费紧张的小企业采用这种方法制备很不现实。 2. 卤素交换反应法 O O O O + SO Cl AIBN O O + SO2 + H Cl 2 2 Cl 或 O O Cl2 O O O O Cl O O O O + FK Cat. O O + KCl Cl F 以氯代乙二醇酯为原料，与氟化剂（如 LiF ，NaF ，KF ，CsF ，CaF 等） 进 行 卤 素 交 换 （ 如 WO2009/01125 ， WO98/15024 ， CN101066965A ，