背景及概述^[1]

1,3-丙基磺內(nèi)酯(PS)廣泛應(yīng)用于染料、醫(yī)藥、表面活性劑等領(lǐng)域，近期隨著綠色能源鋰離子電池的開發(fā)，其作為一種鋰離子電池有機(jī)電解液的防氣脹功能添加劑而被廣泛應(yīng)用。 鋰離子電池是新一代的綠色高能電池，具有電壓高、能量密度大、循環(huán)性能好、自放電小、無記憶效應(yīng)、工作溫度范圍寬等眾多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于移動電話、筆記本計算機(jī)、攝錄機(jī)、電子儀表、武器裝備等。近年來，鋰離子電池的產(chǎn)量飛速增長，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，根據(jù)市場調(diào)查表明，到2010年鋰離子電池需求可達(dá)13.5億只左右，已成為在二十一世紀(jì)對國民經(jīng)濟(jì)和人民生活具有重要意義的高新技術(shù)產(chǎn)品。 1.3丙烷磺內(nèi)酯(PS)作為配制鋰離子二次電解液的基礎(chǔ)功能添加劑，其純度的高低直接影響到電解液質(zhì)量的優(yōu)劣，目前國內(nèi)市場出售的PS，純度多在99.5％左右，達(dá)不到電池級要求(純度＞99.9％)。

制備^[2-3]

方法1：一種1,3-丙基磺內(nèi)酯的制備方法，其包括如下步驟：

S1.將1mol的3-氯丙醇與亞硫酸鈉溶液(濃度為10wt％)投入反應(yīng)容器中充分混合，3-氯丙醇與亞硫酸鈉的物質(zhì)的量之比為1：1.5，控制溫度在 25℃，反應(yīng)48h,然后于真空度-0.08MPa及90℃下減壓脫水濃縮。然后向濃縮液中加入濃鹽酸(濃度為30wt％)酸化，加入的濃鹽酸中HCl與3-氯丙醇的物質(zhì)的量之比為3：1,控制溫度在25℃并攪拌12h，然后過濾，濾液濃縮，得含有3-羥基丙磺酸的濃縮液；

S2.將濃縮液在40-110℃下減壓蒸餾(真空度為-0.05MPa)使3-羥基丙磺酸脫水閉環(huán)(處理2h),得到含1,3-丙基磺內(nèi)酯的粗品；

S3.將S2得到的粗品放入精餾塔中先于120℃左右精餾除水，除水完畢后，升溫至160℃左右進(jìn)行精餾處理，得0.91mol的1,3-丙基磺內(nèi)酯(純度為99.93％，總收率為91％)。

方法2：一種1,3-丙烷磺內(nèi)酯的制備方法，包括以下步驟：

(1)將氯化鈣溶于去離子水中攪拌至固體溶解，制得質(zhì)量濃度為15％的氯化鈣溶液；向氯化鈣溶液中加入檸檬酸，繼續(xù)攪拌至固體溶解，制得混合溶液A；其中，所述氯化鈣、檸檬酸的質(zhì)量比為5：0.3；

(2)將聚丙烯酸鈉溶于去離子水中攪拌制得質(zhì)量濃度為3％的聚丙烯酸納溶液，并將其緩慢加入到上述制得的混合溶液A中，滴加完畢后在3000轉(zhuǎn)/分的狀態(tài)下攪拌 30min，制得混合溶液B；其中，所述聚丙烯酸納溶液的滴加速度為1ml/L；聚丙烯酸鈉、氯化鈣的質(zhì)量比為0.1:1；

(3)制備質(zhì)量濃度為20％的碳酸鈉溶液，然后將上述制得的混合溶液B快速加入到碳酸鈉溶液中，5000轉(zhuǎn)/分的狀態(tài)下攪拌沉淀，沉淀結(jié)束后過濾，用去離子水洗滌沉淀，干燥制得多孔碳酸鈣；

(4)將過氧苯甲酸和去離子水混合在50℃下攪拌至固體溶解，然后加入多孔碳酸鈣，浸漬處理3h，然后冷卻至室溫，干燥，制得催化劑；其中，過氧苯甲酸、多孔碳酸鈣的質(zhì)量比為1：15；

(5)將烯丙基磺酸鈉和硫酸溶液混合加入到三口燒瓶中，1500轉(zhuǎn)/分的攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌混合10min，然后加入上述制得的催化劑，緩慢升溫至80℃，攪拌反應(yīng)1h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，加入氫氧化鈉的乙醇溶液，攪拌混合30min，然后加入鹽酸酸化，制得3-羥基丙磺酸；其中，所述烯丙基磺酸鈉、催化劑的質(zhì)量比為10：1；所述氫氧化鈉的乙醇溶液中，氫氧化鈉、乙醇的質(zhì)量比為5：15；

(6)將上述制得的3-羥基丙磺酸和正己烷混合加入到三口燒瓶內(nèi)，在100℃，3000轉(zhuǎn)/分的條件下攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，減壓蒸餾，制得目標(biāo)產(chǎn)物1,3- 丙烷磺內(nèi)酯。

主要參考資料

[1] CN200910068035.8 一種精制1.3丙烷磺內(nèi)酯的方法

[2] (CN110105326) 一種1,3-丙基磺內(nèi)酯的制備方法

[3] CN201810625698.4 一種1,3-丙烷磺內(nèi)酯的制備方法