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碳酸亚乙烯酯是十分重要的有机中间体,主要用于锂电池添加剂、表面涂层组分以及制备聚碳酸亚乙烯酯和其他聚合物的单体。碳酸亚乙烯酯还是一种良好的非水电解溶剂而被广泛用于锂离子电池和锂电池中。氟代碳酸乙烯酯作为新型电解液添加剂,能形成优良的SEI膜,结构紧密,而且不增加阻抗,有效阻止电解液分解,能提高锂电池的循环寿命。本文综述了碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯的合成方法,设计了碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯的合成路线。以碳酸乙烯酯为原料,经氯化反应生成中间体一氯碳酸乙烯酯;一氯碳酸乙烯酯与三乙胺脱氯化氢后得到目标产物碳酸亚乙烯酯;一氯碳酸乙烯酯与氟化钾发生取代反应后得到目标产物氟代碳酸乙烯酯。通过检测方法如核磁、红外、气相色谱对目标产物和中间体进行了结构表征和定量分析,研究结果均证实了化合物的化学结构。研究还通过单因素实验,对各步工艺条件进行了优化,证实了工艺路线的可行性。研究结果表明:合成一氯碳酸乙烯酯:(1)以碳酸乙烯酯为原料,无溶剂,反应温度65℃,添加0.1%AIBN,通氯时间7h,一氯碳酸乙烯酯含量46.0%;(2)以碳酸乙烯酯为原料,CCl4为溶剂,反应温度65℃,添加0.1%AIBN,通氯时间6.5h,一氯碳酸乙烯酯含量79.4%,减压蒸馏后,收率为66.8%,纯度98.1%。合成碳酸亚乙烯酯(VC):以未经处理的CEC为原料,与三乙胺脱氯化氢,反应温度35℃,物料比n(三乙胺):n(CEC)=1.5:1,反应时间2.5h,选择CEC含量在46.0%~50.1%。在此条件下,VC收率68.7%,纯度99.3%;两步总收率可达56.3%。VC经重结晶、精馏精制后纯度达到99.95%,精制过程VC回收率77.5%,达到了制备电池级VC的要求。合成氟代碳酸乙烯酯(FEC):以精制的CEC为原料,乙腈为溶剂,聚乙二醇800为相转移催化剂,反应温度55℃,反应时间6h,溶剂比n(乙腈):n(CEC)=3.5:1,物料比n(KF):n(CEC)=1.3:1,FEC收率75.1%,纯度95.1%。FEC经2次重结晶、精馏精制后纯度达到99.98%,精制过程FEC回收率70.4%,达到了制备电池级FEC的要求。