1,3,6-己烷三腈是许多工业应用产品的重要中间体。例如,它可以用于合成洗涤剂的三羧基化合物,通过水解己二腈可以得到这些化合物;氢化后的三腈生成1,3,6-三氨基己烷,在进一步的光气化反应中形成1,3,6-三异氰酸根合己烷。该化合物在聚氨酯(PU)化学中用作重要的基本结构单元,广泛应用于制备聚氨酯粘合剂或聚氨酯涂料等。
1,3,6-己烷三腈还是一种关键的电解液添加剂。电解液成分限制了正负极材料在高电压下的应用。传统的有机碳酸酯(如链状碳酸酯DEC、DMC、EMC及环状碳酸酯PC、EC等)在高压下会分解。因此,开发具有较宽电化学窗口、对锂盐溶解度高且低毒的新型有机溶剂成为发展高电压电解液的重要方向之一。腈类有机溶剂通常具有较宽的电化学窗口、高的阳极稳定性、低黏度和高沸点等优良特性;此外,含腈基的有机溶剂分解产物一般是羧化物、醛或相应的有机胺,在使用过程中不会产生剧毒的CN⁻离子。因此,腈类溶剂是较为有发展前途的新型有机溶剂之一。然而,从锂离子电池电化学性能来看,腈类溶剂还存在与负极兼容性的问题。通过与碳酸酯溶剂形成共混体系或加入共混盐LiBOB可以在一定程度上改善这一问题。
合成方法制备1-氨基-2-氰基-1-环戊烯:在氩气保护下,以甲苯为溶剂,在碱性条件下加热至50-70℃;搅拌并升温至50-80℃加入己二腈;析出浅黄色固体时高速搅拌使反应体系充分混匀,并加热反应,待反应结束后收集产物1-氨基-2-氰基-1-环戊烯。
制备粗产品:取氢氧化钠水溶液,依次加入甲苯、叔丁基邻苯二酚氯化铵、苄基三乙基氯化铵以及经过第一步获得的1-氨基-2-氰基-1-环戊烯,搅拌均匀得到混合液;接着向混合液中加入丙烯腈,并控制温度加入过程中;在一定温度条件下反应后冷却至室温,加入纯水分液处理,分离有机相和水相;将有机相进行干燥、减压浓缩处理,得到褐色油状物即粗产品。
提纯粗产品:将第二步获得的粗产品进行减压蒸馏,得到橙黄色液体。用乙酸乙酯溶解该液体并加入强氧化剂搅拌后过滤,并用乙酸乙酯洗涤滤饼;收集滤液分液处理,有机相水洗一次干燥浓缩处理后即得浅黄色油状物1,3,6-己烷三腈成品。
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