一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方法，將硼特效配位吸附樹脂進行酰化，加入4?甲酰氯苯硼酸，對乙酰氨基苯磺酰氯為酰化劑，可制得應用于三(三甲基硅基)硼酸酯的吸附劑。
【專利說明】
一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種吸附劑的制備方法，特別是一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的 制備方法。
【背景技術】
[0002] 三(三甲基硅烷)硼酸酯是一種結構簡單的含硼有機硅化合物，在鋰離子電池中使 用可起到提高電池高溫存儲性能和使用性能、提高電池低溫容量性能、延長電池使用壽命 等效果，展現了良好的應用前景。1948年，美國通用電氣公司首先報道了三(三甲基硅烷)硼 酸酯的合成方法，其后陸續有少量合成以及應用的報道。在早期的報道中，三(三甲基硅烷） 硼酸酯的用途主要有:聚合反應的催化劑、中子吸收劑、電弧焊中的表面保護劑、合成硅硼 化合物的中間原料等。在鋰離子電池發明以后，三(三甲基硅烷)硼酸酯開始用于電解液中， 在近年來的報道中，它常作為一種功能性添加劑為眾多鋰離子電池電解液配方所采用。目 前商用的鋰離子電池電解液是由電解質鹽、有機溶劑和添加劑組成。當鋰離子電池以充電 狀態保存時，電極材料會與有機溶劑和電解質鹽發生反應，使電解液發生分解，造成保存后 的電池容量下降;尤其是在使用碳材料為負極時，電解液在碳負極的催化分解導致的容量 下降更顯著。具有Β-0-Si結構的硼硅化合物在負極上形成薄膜時，由Β-0-Si斷裂產生的氧 原子能與負極上的活性點充分反應，使負極上的活性點反應性下降，從而抑制了負極上的 電解液分解。
[0003] CN101870707A涉及一種適合用作電解液添加劑的三(三甲基硅基）硼酸酯的合成 純化方法。在60~150 °C下，六甲基二硅氮烷與硼酸反應5~10小時，生成三(三甲基硅基)硼 酸酯和副產物氨氣，然后三(三甲基硅基)硼酸酯粗品采用水洗、干燥、精餾的方法進行精制 純化。與現有技術相比，本發明具有原料安全、反應容易控制，對設備不腐蝕，操作簡單;反 應收率尚、廣品易提純，純度尚的優點。
[0004] CN102675356B涉及一種三(三甲基硅基）硼酸酯提純方法，其特征在于：氮氣保護 下，將三(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)硼酸酯的粗品質量1%。_1〇%的沸點在200°C以上的含氮類雜環化合物，去除氮氣保護，再 經精餾提純得純度多99.9Wt.%的三(三甲基硅基）硼酸酯。本發明公開的技術方案，采取主 動提供含氮類雜環化合物作為外緣配位體，適當滿足產品中心硼原子強烈配位傾向，使產 品在提純過程中更加穩定且不易分解、且不易造成其他副反應;與傳統的提純工藝相比，無 "三廢"產生，對環境友好，且單耗低；提純方法收率高，所得產品純度多99.9%，滿足電子級 應用要求。
[0005] 現有公知技術在實際應用中，由于三(三甲基硅基)硼酸酯中心的硼原子具有缺電 子性，易形成硼配位化合物，產物中存在較多雜質，很難得到高品質的產品，且產品質量不 穩定，無法滿足電子級指標要求，從而限制了產品在電子領域的應用，采用精餾提純雖然能 提高純度，但有物料損失較大，能耗高等缺點，需要進一步優化。
【發明內容】
[0006] 針對現有技術的不足，本發明提供了一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方 法。
[0007] 一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方法，包括以下步驟： 將硼特效配位吸附樹脂用二氯乙烷作溶脹劑，用量為硼特效配位吸附樹脂重量的200-500%(wt);在20-50°C的溫度下，加入4-甲酰氯苯硼酸反應，用量為硼特效配位吸附樹脂重 量的l-10%(wt)，加入催化劑、用量為硼特效配位吸附樹脂重量的5-20%(wt)，加入對乙酰 氨基苯磺酰氯為硼特效配位吸附樹脂重量的0.05-0.5%(wt)，保溫5-15h，可制得應用于三 (三甲基硅基)硼酸酯的吸附劑。
[0008] 所述催化劑為氯化鐵。
[0009] 所述硼特效配位吸附樹脂可使用市售產品，如美國羅門哈斯生產的硼特效配位吸 附樹脂產品。
[0010] 所述4-甲酰氯苯硼酸，對乙酰氨基苯磺酰氯可使用市售產品。
[0011] 本發明的有益效果： 本發明采用硼特效配位吸附樹脂帶有多羥基官能團，經過4-甲酰氯苯硼酸，對乙酰氨 基苯磺酰氯酰化，在樹脂骨架上引入硼元素，可提高對三(三甲基硅基)硼酸酯的吸附性能， 得到最高質量百分比含量99.99%的產品。
【具體實施方式】
[0012] 以下實施例僅僅是進一步說明本發明，并不是限制本發明保護的范圍。
[0013] 實施例1 1000L反應釜中，加入lOOKg硼特效配位吸附樹脂，加入300Kg二氯乙烷;在30°C的溫度 下，加入4-甲酰氯苯硼酸反應，用量為5Kg，加入12Kg三氯化鐵，加入0. lKg對乙酰氨基苯磺 酰氯，保溫8h,過濾，烘干編號為SX-1。
[0014] 實施例2 1000L反應釜中，加入lOOKg硼特效配位吸附樹脂，加入200Kg二氯乙烷;在20°C的溫度 下，加入4-甲酰氯苯硼酸反應，用量為lKg，加入5Kg三氯化鐵，加入0.05Kg對乙酰氨基苯磺 酰氯，保溫5h，過濾，烘干，產品編號為SX-2。
[0015] 實施例3 1000L反應釜中，加入lOOKg硼特效配位吸附樹脂，加入500Kg二氯乙烷;在50°C的溫度 下，加入4-甲酰氯苯硼酸反應，用量為10Kg，加入20Kg三氯化鐵，加入0.5Kg對乙酰氨基苯 磺酰氯，保溫15h，過濾，烘干，產品編號為SX-3。
[0016] 對比例1 不加入4-甲酰氯苯硼酸，其它同實施例1。所得產品編號為SX-4。
[0017] 對比例2 不加入對乙酰氨基苯磺酰氯，其它同實施例1。所得產品編號為SX-5。
[0018] 對比例3 不加入對乙酰氨基苯磺酰氯，4-甲酰氯苯硼酸，其它同實施例1。所得產品編號為SX-6。
[0019] 實施例4 1000ml三(三甲基硅基)硼酸酯粗品，質量百分比含量60.35,以1?Γ1的空塔速率連續流 過裝填有實施例1-3以及對比例1-3產品500ml的交換柱，交換溫度控制在10°C，使用氣相色 譜檢測吸附劑中三(三甲基硅基)硼酸酯質量百分比含量。
[0020] 表1 :吸附劑中三(三甲基硅基)硼酸酯質量百分比含量
【主權項】
1. 一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟： 將硼特效配位吸附樹脂用二氯乙烷作溶脹劑，用量為硼特效配位吸附樹脂重量的200-500%(wt);在20-50°C的溫度下，加入4-甲酰氯苯硼酸反應，用量為硼特效配位吸附樹脂重 量的l-10%(wt)，加入催化劑、用量為硼特效配位吸附樹脂重量的5-20%(wt)，加入對乙酰 氨基苯磺酰氯為硼特效配位吸附樹脂重量的0.05-0.5%(wt)，保溫5-15h，可制得應用于三 (三甲基硅基)硼酸酯的吸附劑。2. 根據權利要求1的一種三(三甲基硅基)硼酸酯吸附劑的制備方法，，其特征在于催化 劑為氯化鐵。
【文檔編號】B01J20/30GK106076284SQ201610417203
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月13日 公開號201610417203.X, CN 106076284 A, CN 106076284A, CN 201610417203, CN-A-106076284, CN106076284 A, CN106076284A, CN201610417203, CN201610417203.X
【發明人】王琪宇
【申請人】王金明