改进制备高纯度乙酸2,2-二氟乙酯

背景技术

随着新能源相关行业的飞速发展，对锂电池的能量密度和安全性提出了更高的要求。氟具有很强的电负性和弱极性，氟代溶剂或含氟添加剂具有低熔点、高闪点、高氧化分解电压等优点。乙酸2,2-二氟乙酯(DFEA)是一种重要的含氟化合物，在电解液和医药领域有着广泛的用途和广阔的前景。乙酸2,2-二氟乙酯作为添加剂可以改善电解液的粘度和电导率、存储性能、循环性能、提高负极稳定性。

乙酸2,2‑二氟乙酯是一种重要的含氟化合物，在药物中间体，环化、氧化及卤化反应的催化剂等工业领域有着广泛的用途和发展前景，特别是用于农业化学和药学领域，用途极广，市场前景广阔，具有较高的开发价值。乙酸2,2‑二氟乙酯是一种氟代溶剂，沸点为105℃、密度为1.203g/cm3，其具有较高沸点和密度的特性使其在高温环境下能够维持稳定的物理状态，从而有助于提升电池的高温循环性能。作为电池电解液的添加剂，乙酸2,2‑二氟乙酯能够显著提升锂电池的充放效率、循环性能和容量保持率。在高性能锂离子电池中，乙酸2,2‑二氟乙酯可以替代传统的氟代碳酸甲乙酯溶剂，提高电解液的电导率和容量保持率。因此，为了较好的开发利用乙酸2,2‑二氟乙酯，其合成工艺至关重要。

公布日为2021年11月26日、公布号为CN113698295A的中国发明专利申请文件公开了一种乙酸2,2‑二氟乙酯的合成方法，将2,2‑二氟乙醇与乙酰氯在捕酸剂的作用下，经酰化反应制得。该反应过程简单、温和，但是反应原料乙酰氯遇水极易水解，化学性质不稳定，需现配现用，导致操作复杂，且易造成浪费。

公布日为2023年04月25日、公布号为CN116003252A的中国发明专利申请文件公开了一种乙酸二氟乙酯的制备方法及反应装置，制备方法包括以下步骤：在反应釜中，加入乙 酸盐，抽真空后；加入过量的2,2‑二氟‑1‑卤乙烷，升温、保温进行反应；反应完成后，将气相物料导入精馏塔中，塔顶收集未反应的原料2,2‑二氟‑1‑卤乙烷，回用；塔釜收集乙酸二氟乙酯粗品；收集完成后，将反应釜降温到常温，将反应釜内的固体氯化钾放出。该制备方法不使用任何溶剂，副产物少，反应组分简单，便于目标产物的提纯，但是该反应依赖相关的反应装置，且对反应装置的气密性及耐压能力要求较高，不利于大规模的推广应用。

公布日为2023年10月31日、公布号为CN116969837A的中国发明专利申请文件公开了一种电子级乙酸2,2‑二氟乙酯的制备方法，以以2‑氯‑1,1‑二氟乙烷（R142）为原料，乙酸钾为碱，在二甲基亚砜溶剂中进行高温反应，反应结束后经蒸馏得乙酸2,2‑二氟乙酯。反应的温度为120℃，高于2‑氯‑1,1‑二氟乙烷的沸点，即反应过程中R142以气态形式参与反应，反应过程中易导致原料泄露，且对反应装置的气密性及耐压能力要求较高，不利于大规模的推广应用。公布日为2025年03月11日、公布号为CN119591498A的中国发明专利申请文件公开了一种乙酸2,2‑二氟乙酯的合成方法，在反应催化剂催化下，2‑氯‑1,1‑二氟乙烷、碱金属 乙酸盐和溶剂在140～200℃反应温度下进行连续反应，反应后粗产品经固液分离、精馏处理，即得乙酸2,2‑二氟乙酯。该合成方法工艺流程简单、易操作，合成的乙酸2,2‑二氟乙酯 纯度高，但是反应过程中需要加入特殊合成的催化剂，且反应温度较高，增加了合成过程的反应能耗、反应步骤和生产成本。

制备方法

氮气保护条件下，往250mL三口烧瓶中快速加入干燥的100mL二甲基亚砜、29.44g乙酸钾；密封反应体系，搅拌，打开低温循环浴，温度上升到110℃时，用恒压滴液漏斗缓慢滴加R142 20g，之后维持110℃搅拌反应；反应完全后（6h），停止加热，冷却取样；反应结束后，停止搅拌，将反应液过滤，滤液经200mL甲基叔丁基醚和200mL去离子水萃取，若有机相核磁检测图谱中未有溶剂二甲基亚砜的残留，有机相在65℃，常压下蒸馏纯化。若有机相核磁检测图谱中包含溶剂二甲基亚砜的残留，待2/3甲基叔丁基醚蒸馏后用80mL去离子水对产物再次进行萃取，得到有机相黄色液体，对黄色液体再次以120℃，常压下进行蒸馏脱色得无色透明液体，即纯品乙酸2,2‑二氟乙酯，收率为79.77%，纯度为99.5%[1]。

参考文献

[1] 多氟多新材料股份有限公司. 一种乙酸2,2-二氟乙酯的制备方法:CN202610135241.X[P]. 2026-05-29.