碳酸亚乙烯酯的合成方法综述.pdfVIP

碳酸亚乙烯酯的合成方法综述

摘要：碳酸乙烯酯(简称“EC”)，又称1,3-二氧戊环-2-酮，1,3-二氧杂环

戊酮，碳酸乙撑酯，乙二醇碳酸酯和碳酸亚乙酯，熔点为35～38℃，常温下为固

体，是一种绿色、环保的有机化合物中间体。作为一种重要的有机溶剂，碳酸乙

烯酯可被大量应用于锂离子电池的电解液生产，也可用于电解液添加剂的合成，

具有极高的经济价值。

关键词：碳酸亚乙烯酯；合成方法；综述

引言

碳酸亚乙烯酯是一种锂电电解液成膜添加剂和过充电保护添加剂，能够在锂

电池初次充放电中在负极表面发生电化学反应形成固体电解质界面膜（SEI膜），

有效抑制溶剂分子嵌入和锂电池的气胀现象，可以提高电池的容量和循环寿命，

主要用于磷酸铁锂电池和三元锂电池中，是目前使用量最大的电解液添加剂。碳

酸亚乙烯酯还可作为制备聚碳酸乙烯酯的单体或用于制备光致抗蚀剂等。随着新

能源汽车的普及，碳酸亚乙烯酯作为使用量最大的电解液添加剂，其市场需求将

迅速增长，因此研究高效绿色的碳酸亚乙烯酯的合成路线具有现实意义。本文综

述已报道的碳酸亚乙烯酯合成方法，并对其未来合成研究方向作简单展望。

1.碳酸亚乙烯酯的合成方法

1.1以碳酸乙烯酯（EC）为原料催化脱氢

该路线是以碳酸乙烯酯为原料，通过与催化剂加热脱氢得碳酸亚乙烯酯。孙

予罕等公开了将金属氧化物负载于三氧化二铝、二氧化硅或活性炭并添加到固定

床上，碳酸乙烯酯在保护气（氮气、氩气或氢气）中通入固定床反应器中，加热

催化脱氢得到碳酸亚乙烯酯，最高收率为80%。周龙等公开了碳酸乙烯酯与二氧

化硒在溶剂中、保护气体氛围下加热反应，得到碳酸亚乙烯酯，收率为45%，纯

度为99.93%。万保坡等公开了以碳酸乙烯酯为原料，存在阻聚剂的条件下，采用

负载有铂等活性成分的催化剂的微通道反应器，高温下分解得到碳酸亚乙烯酯，

报道收率为95%~97%。朱振涛等公开了向反应器中加入负载型铜基催化剂、碳酸

乙烯酯和氢受体，在氮气气氛中于200℃~300℃下催化脱氢-加氢耦合反应得碳酸

亚乙烯酯。王兵波等公开了碳酸乙烯酯在铂炭催化下，滴加双氧水加热制备碳酸

亚乙烯酯，纯度为99.5%，收率为91.8%。以碳酸乙烯酯为原料催化脱氢工艺的

优点在于可以避开传统工艺中先氯化、再脱氯的繁琐步骤及后处理过滤除盐的操

作，是一条绿色无污染的合成工艺。

1.2碳酸二甲酯

戴晓兵等人在5:3.2:8的反应器容器中加入氯化聚碳酸酯、三乙烯酯、碳

酸二甲酯，用常压滴定加三乙胺控制速度，加入约6h，合成12h，过滤所得液体，

得到55%的碳酸酯，其他人使用81%含量的氯化聚碳酸酯，加入BHT，在40℃下

使用三胺/DMC滴定，控制滴定时间为1.5h，并完成操作然后过滤、收集用于减

压蒸馏的过滤器，并对周七里值79%的聚碳酸酯的合成进行了优化，将几种氯化

溶剂(聚碳酸酯、四氢呋喃、EC、乙酸酯、碳酸酯、碳酸酯)与合成后的工业盐进

行了比较:过滤器中的组分分离难度、产品收率、胺的高粒度、过滤容易、分离

出的碳酸亚甲酯和81.3%的收率获得。

1.3氯气作为氯化试剂

氯气，是一种黄绿色有毒气体，在常温常压下有强烈刺激性气味，能溶于水。

在有机溶剂中溶解性很好，但是难溶于饱和食盐水。氯气作为氯化剂反应稳定，

绿色环保污染小，合成路线如下:

纽曼和其他人在对紫外线照射下的63-70°c的反应中，经过24小时氯仿反

应后，增加到3.44mol聚碳酸酯(303g)，反应重量增加119g(氯化物3.41mol)，

并生成28g氯化氢(5.2%)和69%多氯联苯(291g)，虽然没有使用溶剂，但这一实

验既节约了生产成本，又耗时太长，且收率较低，刘超成等使用碳酸酯作为溶剂

在55℃反应温度下，它们会大量混合，并加入进入反应堆的紫外线灯，反应在

1.5h后停止，然后在氮气中除去聚氯乙烯，除去CCl4旋转蒸发，再加入少量

BHT(2.6-苯丙胺)进行减压。最终产物对于电晕而言是81.2%，因为合成使用

CCl4作为溶剂，可以在过程中保持氯气浓度，并且降低反应时间，从而导致

Tamura聚氯碳酸酯的减少，其他人以过氧化苯甲酰(BPO)为引发机理，在三足煎

饼中添加聚碳酸酯，然后在100-105℃温度下添加氯仿，然后通过空气光谱进行

多次测试，发现当达到80%的单氯碳酸酯时，反应停止，在测试时间、