一种三(三甲基硅基)硼酸酯吸附剂的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种三(三甲基硅基)硼酸酯吸附剂的制备方法，将硼特效配位吸附树脂进行酰化，加入4?甲酰氯苯硼酸，对乙酰氨基苯磺酰氯为酰化剂，可制得应用于三(三甲基硅基)硼酸酯的吸附剂。
【专利说明】
一种三(三甲基硅基)硼酸酯吸附剂的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种吸附剂的制备方法，特别是一种三(三甲基硅基)硼酸酯吸附剂的 制备方法。
【背景技术】
[0002] 三(三甲基硅烷)硼酸酯是一种结构简单的含硼有机硅化合物，在锂离子电池中使 用可起到提高电池高温存储性能和使用性能、提高电池低温容量性能、延长电池使用寿命 等效果，展现了良好的应用前景。1948年，美国通用电气公司首先报道了三(三甲基硅烷)硼 酸酯的合成方法，其后陆续有少量合成以及应用的报道。在早期的报道中，三(三甲基硅烷） 硼酸酯的用途主要有:聚合反应的催化剂、中子吸收剂、电弧焊中的表面保护剂、合成硅硼 化合物的中间原料等。在锂离子电池发明以后，三(三甲基硅烷)硼酸酯开始用于电解液中， 在近年来的报道中，它常作为一种功能性添加剂为众多锂离子电池电解液配方所采用。目 前商用的锂离子电池电解液是由电解质盐、有机溶剂和添加剂组成。当锂离子电池以充电 状态保存时，电极材料会与有机溶剂和电解质盐发生反应，使电解液发生分解，造成保存后 的电池容量下降;尤其是在使用碳材料为负极时，电解液在碳负极的催化分解导致的容量 下降更显著。具有Β-0-Si结构的硼硅化合物在负极上形成薄膜时，由Β-0-Si断裂产生的氧 原子能与负极上的活性点充分反应，使负极上的活性点反应性下降，从而抑制了负极上的 电解液分解。
[0003] CN101870707A涉及一种适合用作电解液添加剂的三(三甲基硅基）硼酸酯的合成 纯化方法。在60~150 °C下，六甲基二硅氮烷与硼酸反应5~10小时，生成三(三甲基硅基)硼 酸酯和副产物氨气，然后三(三甲基硅基)硼酸酯粗品采用水洗、干燥、精馏的方法进行精制 纯化。与现有技术相比，本发明具有原料安全、反应容易控制，对设备不腐蚀，操作简单;反 应收率尚、广品易提纯，纯度尚的优点。
[0004] CN102675356B涉及一种三(三甲基硅基）硼酸酯提纯方法，其特征在于：氮气保护 下，将三(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)硼酸酯的粗品质量1%。_1〇%的沸点在200°C以上的含氮类杂环化合物，去除氮气保护，再 经精馏提纯得纯度多99.9Wt.%的三(三甲基硅基）硼酸酯。本发明公开的技术方案，采取主 动提供含氮类杂环化合物作为外缘配位体，适当满足产品中心硼原子强烈配位倾向，使产 品在提纯过程中更加稳定且不易分解、且不易造成其他副反应;与传统的提纯工艺相比，无 "三废"产生，对环境友好，且单耗低；提纯方法收率高，所得产品纯度多99.9%，满足电子级 应用要求。
[0005] 现有公知技术在实际应用中，由于三(三甲基硅基)硼酸酯中心的硼原子具有缺电 子性，易形成硼配位化合物，产物中存在较多杂质，很难得到高品质的产品，且产品质量不 稳定，无法满足电子级指标要求，从而限制了产品在电子领域的应用，采用精馏提纯虽然能 提高纯度，但有物料损失较大，能耗高等缺点，需要进一步优化。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种三(三甲基硅基)硼酸酯吸附剂的制备方 法。
[0007] 一种三(三甲基硅基)硼酸酯吸附剂的制备方法，包括以下步骤： 将硼特效配位吸附树脂用二氯乙烷作溶胀剂，用量为硼特效配位吸附树脂重量的200-500%(wt);在20-50°C的温度下，加入4-甲酰氯苯硼酸反应，用量为硼特效配位吸附树脂重 量的l-10%(wt)，加入催化剂、用量为硼特效配位吸附树脂重量的5-20%(wt)，加入对乙酰 氨基苯磺酰氯为硼特效配位吸附树脂重量的0.05-0.5%(wt)，保温5-15h，可制得应用于三 (三甲基硅基)硼酸酯的吸附剂。
[0008] 所述催化剂为氯化铁。
[0009] 所述硼特效配位吸附树脂可使用市售产品，如美国罗门哈斯生产的硼特效配位吸 附树脂产品。
[0010] 所述4-甲酰氯苯硼酸，对乙酰氨基苯磺酰氯可使用市售产品。
[0011] 本发明的有益效果： 本发明采用硼特效配位吸附树脂带有多羟基官能团，经过4-甲酰氯苯硼酸，对乙酰氨 基苯磺酰氯酰化，在树脂骨架上引入硼元素，可提高对三(三甲基硅基)硼酸酯的吸附性能， 得到最高质量百分比含量99.99%的产品。
【具体实施方式】
[0012] 以下实施例仅仅是进一步说明本发明，并不是限制本发明保护的范围。
[0013] 实施例1 1000L反应釜中，加入lOOKg硼特效配位吸附树脂，加入300Kg二氯乙烷;在30°C的温度 下，加入4-甲酰氯苯硼酸反应，用量为5Kg，加入12Kg三氯化铁，加入0. lKg对乙酰氨基苯磺 酰氯，保温8h,过滤，烘干编号为SX-1。
[0014] 实施例2 1000L反应釜中，加入lOOKg硼特效配位吸附树脂，加入200Kg二氯乙烷;在20°C的温度 下，加入4-甲酰氯苯硼酸反应，用量为lKg，加入5Kg三氯化铁，加入0.05Kg对乙酰氨基苯磺 酰氯，保温5h，过滤，烘干，产品编号为SX-2。
[0015] 实施例3 1000L反应釜中，加入lOOKg硼特效配位吸附树脂，加入500Kg二氯乙烷;在50°C的温度 下，加入4-甲酰氯苯硼酸反应，用量为10Kg，加入20Kg三氯化铁，加入0.5Kg对乙酰氨基苯 磺酰氯，保温15h，过滤，烘干，产品编号为SX-3。
[0016] 对比例1 不加入4-甲酰氯苯硼酸，其它同实施例1。所得产品编号为SX-4。
[0017] 对比例2 不加入对乙酰氨基苯磺酰氯，其它同实施例1。所得产品编号为SX-5。
[0018] 对比例3 不加入对乙酰氨基苯磺酰氯，4-甲酰氯苯硼酸，其它同实施例1。所得产品编号为SX-6。
[0019] 实施例4 1000ml三(三甲基硅基)硼酸酯粗品，质量百分比含量60.35,以1?Γ1的空塔速率连续流 过装填有实施例1-3以及对比例1-3产品500ml的交换柱，交换温度控制在10°C，使用气相色 谱检测吸附剂中三(三甲基硅基)硼酸酯质量百分比含量。
[0020] 表1 :吸附剂中三(三甲基硅基)硼酸酯质量百分比含量
【主权项】
1. 一种三(三甲基硅基)硼酸酯吸附剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤： 将硼特效配位吸附树脂用二氯乙烷作溶胀剂，用量为硼特效配位吸附树脂重量的200-500%(wt);在20-50°C的温度下，加入4-甲酰氯苯硼酸反应，用量为硼特效配位吸附树脂重 量的l-10%(wt)，加入催化剂、用量为硼特效配位吸附树脂重量的5-20%(wt)，加入对乙酰 氨基苯磺酰氯为硼特效配位吸附树脂重量的0.05-0.5%(wt)，保温5-15h，可制得应用于三 (三甲基硅基)硼酸酯的吸附剂。2. 根据权利要求1的一种三(三甲基硅基)硼酸酯吸附剂的制备方法，，其特征在于催化 剂为氯化铁。
【文档编号】B01J20/30GK106076284SQ201610417203
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月13日 公开号201610417203.X, CN 106076284 A, CN 106076284A, CN 201610417203, CN-A-106076284, CN106076284 A, CN106076284A, CN201610417203, CN201610417203.X
【发明人】王琪宇
【申请人】王金明