丙烯基-1,3-磺酸内酯的提纯方法与化学应用

丙烯基-1,3-磺酸内酯是一种不饱和磺酸内酯类化合物，具有极其高的化学反应活性，它不溶于水但是可溶于常见的有机溶剂包括低极性的醚类有机溶剂。丙烯基-1,3-磺酸内酯在基础化学研究领域中可用于研究过渡金属催化的不对称迈克尔加成反应。此外，在电池生产工业中丙烯基-1,3-磺酸内酯也是硅碳负极体系电解液的添加剂。

图1 丙烯基-1,3-磺酸内酯的性状图

理化性质

丙烯基-1,3-磺酸内酯的化学反应活性主要集中于其结构中的双键单元，它可在钯碳加氢的作用下发生双键的氢化反应得到相应的饱和内酯衍生物。

提纯方法

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，丙烯基-1,3-磺酸内酯粗品与水的质量比为1:20～1:10。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。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。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，且可适配多次循环提纯，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。[1]

化学应用

有文献报道丙烯基-1,3-磺酸内酯可用作硅碳负极体系电解液的添加剂，研究内容包括选用丙烯基-1,3-磺酸内酯与甲烷二磺酸亚甲酯作为硅碳负极体系电解液的添加剂，重点论证了两种添加剂对该体系高温性能的影响。采用DFT密度泛函理论计算了两种添加剂的成膜性，实验结果表明：丙烯基-1,3-磺酸内酯添加剂的使用具有更加优异的成膜性，使其具有相对添加剂甲烷二磺酸亚甲酯更优异的高温循环与存储性能。甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)的使用不利于高温循环性能的提升，但丙烯基-1,3-磺酸内酯与甲烷二磺酸亚甲酯添加的使用都可以降低电池的ACIR与DCIR的增长率，抑制电池的热膨胀率与冷膨胀率，提高电池的容量保持率与容量恢复率，显著提升硅碳体系电池的高温存储性能。[2]

参考文献

[1] 宋朝阳,潘菲,杨磊,等.一种丙烯基-1,3-磺酸内酯的环保提纯方法:CN201610545725.8[P].

[2] 乔顺攀,杨欢,孙春胜,等.成膜添加剂对硅碳体系高温性能的影响[J].电源技术,2023,47:298-301.