簡介

氟代溶劑由于具有強電負(fù)性氟原子的加入，從而改變電解質(zhì)相界面層的結(jié)構(gòu)和成分，提高了對高壓正極的穩(wěn)定性，具有較高的閃點甚至無閃點，因此使用氟代溶劑替代碳酸酯有利于抑制電解液的燃燒，從而提高鋰離子電池的安全性。常用的氟代溶劑有3,3,3-三氟丙烯碳酸酯。其獨特的分子結(jié)構(gòu)賦予其比氟代碳酸乙烯酯（FEC）等其他氟代溶劑更高的穩(wěn)定性。此外，3,3,3-三氟丙烯碳酸酯的高穩(wěn)定性還有助于減少電池在充放電過程中的副反應(yīng)，降低電池的內(nèi)阻和極化現(xiàn)象，從而進(jìn)一步提高電池的輸出功率和能量密度。這些特性使得其成為鋰離子電池電解液中一種非常有價值的氟代溶劑[1]。

3,3,3-三氟丙烯碳酸酯的性狀

合成

方法一：在無水甲醇中浸泡三天，每12小時更換一次溶劑。在真空干燥箱中干燥溶劑交換樣品12小時。通過帶壓力調(diào)節(jié)閥1.0 MPa的CO2高壓氣瓶連接含有環(huán)氧化物和催化劑混合物的PTEF棒。使用2-（三氟甲基）環(huán)氧乙烷作為模型底物。使用具有特定官能團(tuán)的環(huán)氧化物，如吸電子、供電子和大空間位阻。在80°C下反應(yīng)3小時。將反應(yīng)物和產(chǎn)物溶解在足夠的甲醇中，并通過離心分離非均相催化劑。用二氯甲烷洗滌兩次，使分離的催化劑再生，并在真空下干燥得到標(biāo)題化合物3,3,3-三氟丙烯碳酸酯[2]。

方法二：加入1,1,1-三氟-2,3-丙二醇100g（0.77mol）和三乙胺215g（2.75當(dāng)量：2.12mol）和THF 300ml并溶解。在將內(nèi)部溫度控制在0~10℃的同時，加入120g硫酰氯（1.16當(dāng)量：0.89mol）-二氯甲烷165ml溶液，并在0℃下攪拌4小時。通過19F-NMR測量的反應(yīng)變化率為95%。反應(yīng)完成后，加入1N HCl水溶液，用乙酸乙酯萃取兩次?；厥盏挠袡C相用飽和碳酸氫鈉水溶液、10%鹽水洗滌，用無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮，真空干燥，得到由下式表示的環(huán)狀硫酸酯形式的產(chǎn)物3,3,3-三氟丙烯碳酸酯。通過19F-NMR內(nèi)標(biāo)法測定，收率為80%[3]。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊文龍,馬亞鋒,魏攀,等. 3,3,3-三氟丙烯碳酸酯合成研究進(jìn)展 [J]. 浙江化工, 2025, 56 (5): 1-3+21.

[2] Ren, Meiyu; et al. Fluorine-Functionalized 2D Dysprosium(III)-Organic Framework for Highly Catalyzing CO2-Epoxide Cycloaddition. Journal of Molecular Structure (2025), 1336, 142068.

[3] Koh M. Preparation of fluorine-containing diols by hydride reduction of polyfluorooxocarboxylate esters[P]. Japan Patent: JP2008230970A, 2008-10-02.