一种丙烯基‑1,3‑磺酸内酯的环保提纯方法与流程

文档序号:11930797阅读:493来源:国知局

本发明属于锂电池电解液添加剂技术领域,具体涉及一种丙烯基-1,3-磺酸内酯的环保提纯方法。



背景技术:

丙烯基-1,3-磺酸内酯是一种重要的化工中间体,在电化学、染料、医药、光亮剂、表面活性剂等领域有着广泛的应用,特别是水分小于200ppm的高纯度丙烯基-1,3-磺酸内酯可用作锂电池电解液添加剂,用以改善电池的寿命和安全性。

丙烯基-1,3-磺酸内酯,分子式C3H4O3S,分子量120.13,类白色晶体,熔点82~83℃,沸点257℃,密度1.508,闪点109℃。

文献中,“1-丙烯-1,3-磺酸内酯的制备方法”(公开号:101456856A)和“丙烯基-1,3-磺酸内酯的制备方法”(公开号:CN 101659653A),利用有机溶剂如:苯、甲苯、乙酸乙酯和二氯甲烷等对丙烯基-1,3-磺酸内酯进行结晶提纯,用有机溶剂进行结晶提纯,不仅成本较高,而且对环境造成污染,对操作人员的身体造成伤害。



技术实现要素:

为解决现有技术的不足,本发明提供了一种丙烯基-1,3-磺酸内酯的环保提纯方法。该方法所需的设备及工艺较简单,不需要使用有机溶剂来提纯丙烯基-1,3-磺酸内酯的方法,且采用多次循环提纯,提纯过程易于工业化,是简单易行的丙烯基-1,3-磺酸内酯的环保提纯方法。

一种丙烯基-1,3-丙烷磺酸内酯的提纯方法,包括以下步骤:

1)将丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品加入到溶剂水中,加热到25~75℃搅拌溶解,得到水溶液,其中,丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品与水的质量比为1:20~1:10。

进一步的,丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品来自丙烯基-1,3-磺酸内酯的制备过程,丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品的纯度为85~90%。

优选的,丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品与水的质量比为1:15~1:10,溶解温度为45~65℃。

2)向步骤1)得到的水溶液中加入活性炭进行脱色,脱色完后趁热过滤,得到滤液。

3)将步骤2)得到的滤液冷却至0~15℃析出晶体,分离得到晶体和母液。

进一步的,步骤3)中得到的母液作为回收溶剂,套用到步骤1)之前的丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品的制备过程中。

优选的,结晶温度为0~10℃。

4)将步骤3)得到的晶体在0~82℃进行干燥,得到丙烯基-1,3-磺酸内酯细品。

优选的,干燥温度为60~80℃,干燥压力为-0.5~-0.1Mpa。

进一步的,基于晶体析出后分离得到的母液返回丙烯基-1,3-磺酸内酯的制备过程,丙烯基-1,3-磺酸内酯的环保提纯方法包括以下步骤:

1)制备丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品;

2)将丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品加入到溶剂水中,加热到25~75℃搅拌溶解,得到水溶液,其中,丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品与水的质量比为1:20~1:10;

3)向步骤2)得到的水溶液中加入活性炭进行脱色,脱色完后趁热过滤,得到滤液;

4)将步骤3)得到的滤液冷却至0~15℃析出晶体,分离得到晶体和母液,母液作为溶剂套用到步骤1)中,其中,步骤4)得到的母液的用量与步骤1)中的制备过程中用的溶剂的用量的体积比为0.3:1~0.8:1;

5)重复步骤1)至步骤4),得到总的晶体;

6)将步骤5)得到的总的晶体在0~82℃进行干燥,得到丙烯基-1,3-磺酸内酯细品。

相比较现有技术中其他丙烯基-1,3-丙烷磺酸内酯的提纯方法,本发明所提供的提纯方法以水做溶剂进行结晶提纯,一方面可以降低成本、减少对环境的污染和避免对操作人员的身体损伤,另一方面,单以水作为溶剂,结晶提纯后的母液的体系更加简单,进而再直接套用到前期制备工艺中进行循环,可以保证在循环后从制备到提纯的过程中,始终处于一个最为简单的溶剂体系中,从而避免多溶剂体系常常需要面临的溶剂的萃取分离或蒸馏分离等问题。更重要的,以水作为溶剂进行结晶提纯,虽然得率有所降低,但是容易低成本的得到99.6%以上的丙烯基-1,3-丙烷磺酸内酯,并且更便于进一步的精制提纯到99.9%。而相对于得率的降低,纯度的进一步提高给产品带来的附加值却是大大提升的。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。

实施例1

1.于2000mL四口烧瓶中加入丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品100g,水1000g。升温到50℃搅拌使固体溶解;

2.加入1g活性炭进行脱色,脱色完后趁热过滤;

3.滤液降温到10℃后,将晶体压滤分离开,滤液收集后待下次使用;

4.丙烯基-1,3-磺酸内酯晶体在60℃下真空干燥12h,得丙烯基-1,3-磺酸内酯73g,含量99.63%。

实施例2

1.于2000mL四口烧瓶中加入丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品100g,水1000g。升温到55℃搅拌使固体溶解;

2.加入1g活性炭进行脱色,脱色完后趁热过滤;

3.滤液降温到5℃后,将晶体压滤分离开,滤液收集后待下次使用;

4.丙烯基-1,3-磺酸内酯晶体在60℃下真空干燥12h,得丙烯基-1,3-磺酸内酯68g,含量99.67%。

实施例3

1.于2000mL四口烧瓶中加入丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品80g,水140g,实施例一压滤得到的母液860mL。升温到50℃搅拌使固体溶解;

2.加入1g活性炭进行脱色,脱色完后趁热过滤;

3.滤液降温到10℃后,将晶体压滤分离开,滤液收集后待下次使用;

4.丙烯基-1,3-磺酸内酯晶体在60℃下真空干燥12h,得丙烯基-1,3-磺酸内酯62g,含量99.59%。

实施例4

1.于2000mL四口烧瓶中加入丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品80g,实施例二最后压滤的母液。升温到55℃搅拌使固体溶解;

2.加入1g活性炭进行脱色,脱色完后趁热过滤;

3.滤液降温到5℃后,将晶体压滤分离开,滤液收集后待下次使用;

4.丙烯基-1,3-磺酸内酯晶体在60℃下真空干燥12h,得丙烯基-1,3-磺酸内酯59g,含量99.62%。

实施例5

同实施例1,进行步骤1到步骤4,再进行以下操作:

5.于2000mL四口烧瓶中加入丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品100g,水200g,步骤3收集得到的母液800mL,升温到50℃搅拌使固体溶解;

6.加入1g活性炭进行脱色,脱色完后趁热过滤;

7.滤液降温到10℃后,将晶体压滤分离开,滤液收集后待下次使用;

8.丙烯基-1,3-磺酸内酯晶体在60℃下真空干燥12h,得丙烯基-1,3-磺酸内酯73g,含量99.58%。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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