【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于精細化學品、醫藥、材料。具體地，本專利技術涉及一種環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法。
技術介紹
1、環狀硫酸酯是一類分子中含有環狀的硫酸酯基團的有機化合物，其可作為鋰電池電解液的添加劑，用于改善電極/電解液界面反應的動力學性質，抑制電池初始容量的下降，并增大初始放電容量，減少高溫放置后的電池膨脹，此外還可用于提高電池的充放電性能及循環次數。
2、其中硫酸乙烯酯就是一種新型的性能優良的鋰電池電解液用硫酸酯類有機成膜添加劑。由于硫酸乙烯酯的中心硫原子的電負性較強，在石墨負極界面的還原性比碳酸酯類添加劑強，因此硫酸乙烯酯會優先在電極界面形成更加穩定的固體電解質界面膜(sei膜)。通過將硫酸乙烯酯添加于鋰電池電解液中，能夠抑制鋰電池初始容量的下降，增大初始放電容量，減輕高溫放置后電池的膨脹，提高電池充放電性能并增加循環次數。由于硫酸乙烯酯能夠顯著地提高鋰電池電解液的性能，因而具有巨大的市場需求和開發前景，人們迫切希望能實現硫酸乙烯酯的連續、高效以及低成本的大規模生產。
3、相關技術中，環狀硫酸酯的制備方法主要包括酰化法、取代法、加成法、二氧六環合成法和氧化法，其中氧化法由于其成本低、制備方法簡單，相對于其他方法更適合工業化生產。氧化法制備通常是先利用醇類和二氯亞砜反應生成中間體環狀亞硫酸酯，然后經氧化劑氧化生產產物環狀硫酸酯。目前在制備環狀硫酸酯過程中主要的氧化方式包括:1.以次氯酸鈉或高碘酸鈉為氧化劑，在三氯化釕水溶液催化下氧化；2.以高錳酸鉀等為氧化劑直接氧化。然而實際在制備過程中，前者使用的貴
4、例如，中國專利201711123931.0公開了，將乙二醇溶于二氯甲烷中，在氮氣保護下向其中加入氯化亞砜進行反應，進行減壓蒸餾，得到透明液體；再將上述透明液體溶于二氯甲烷中，在冰水浴條件下，向其中加入釕催化劑，然后向其中加入氧化劑(次氯酸鈉或高碘酸鈉的水溶液)，得到水相和有機相共存的反應液，經過分離、洗滌、干燥、過濾后得到硫酸乙烯酯。這種合成方法存在氧化反應的大量放熱，不易控制反應溫度，收率低，且均需要使用釕、鈀等重金屬的氧化物或氯化物作為催化劑，成本較高，廢水較多，造成環境污染。
5、世界專利wo9842675a1用了和中國專利201711123931.0相同的路線和催化劑制得了硫酸丙烯酯。該方法同樣存在上述問題。
6、例如，中國專利cn108822073a公開了以臭氧作氧化劑，氧化錳、氧化鎳、銅粉作催化劑，氧化亞硫酸乙烯酯制備硫酸乙烯酯的方法。這種方法對反應設備要求高，催化劑用量大，且對環境污染大。
7、因此，亟需提供一種新的環狀硫酸酯的制備方法，其安全系數高，且成本低、收率和純度高，適合工業化生產。
技術實現思路
1、本專利技術針對現有合成技術中存在的諸多問題，提供一種環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法。
2、為達到此專利技術目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、本專利技術提供一種環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，所述制備方法包括如下步驟：
4、將環狀亞硫酸酯與氧化劑在催化劑存在條件下進行反應，反應結束后，經過后處理，得到環狀硫酸酯；
5、所述催化劑為有機鐵催化劑；
6、所述環狀亞硫酸酯與催化劑的摩爾比為1:(0.0001-0.01)。
7、相對于現有技術，本專利技術具有以下有益效果：
8、本專利技術所提供了一種環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的新方法，該制備方法操作簡單，反應條件溫和，催化劑用量少，產物收率高，總收率在86％以上，可高達93.8％，環境友好，產品分離純化簡單，易于工業化生產。
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1.一種環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，所述環狀亞硫酸酯為化合物ⅠⅠ-1、化合物ⅠⅠ-2或化合物ⅠⅠ-3，所述環狀硫酸酯為化合物ⅠⅠⅠ-1、化合物ⅠⅠⅠ-2或化合物ⅠⅠⅠ-3；
3.根據權利要求1所述的環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，所述環狀亞硫酸酯是通過氯化亞砜和多醇反應制得；所述多醇為化合物Ⅰ-1、化合物Ⅰ-2或化合物Ⅰ-3，
4.根據權利要求2或3所述的環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，R1，R2各自獨立選自氫、甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基。
5.根據權利要求3所述的環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，還包括如下特征的任一項或多項：
6.根據權利要求1所述的環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，所述氧化劑選自次氯酸鈉、次氯酸鈣、過硫酸氫鉀、過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨、過碳酸鈉、過硼酸鈉、雙氧水中的一種或多種。
7.根據權利要求6所述的環狀亞
8.根據權利要求1所述的環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，所述有機鐵催化劑選自卟啉鐵、酞菁鐵、四對氯苯基卟啉鐵、四苯基卟啉鐵、羥高鐵血紅素、N,N'-雙(亞水楊基)亞乙二胺鐵中的一種或多種。
9.根據權利要求1所述的環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，所述的環狀亞硫酸酯和氧化劑的摩爾比為1:(1-6)。
10.根據權利要求1所述的環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，還包括如下特征的任一項或多項：
...【技術特征摘要】
1.一種環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，所述環狀亞硫酸酯為化合物ⅰⅰ-1、化合物ⅰⅰ-2或化合物ⅰⅰ-3，所述環狀硫酸酯為化合物ⅰⅰⅰ-1、化合物ⅰⅰⅰ-2或化合物ⅰⅰⅰ-3；
3.根據權利要求1所述的環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，所述環狀亞硫酸酯是通過氯化亞砜和多醇反應制得；所述多醇為化合物ⅰ-1、化合物ⅰ-2或化合物ⅰ-3，
4.根據權利要求2或3所述的環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，r1，r2各自獨立選自氫、甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基。
5.根據權利要求3所述的環狀亞硫酸酯制備環狀硫酸酯的方法，其特征在于，還包括如下特征的任一項或多項：
6.根據權利要求1所述的環狀亞...
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓兆萌，王子超，
申請(專利權)人：上海如鯤新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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