Chemistry Researches

Chemistry Researches

سنتز اتیل‌متیل کربنات به عنوان حلال در الکترولیت باتری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
ایران، تهران، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، دانشکده علوم پایه، گروه شیمی
10.22036/cr.2025.489834.1262
چکیده
اتیل متیل کربنات (EMC) یک کربنات آلیفاتیک نامتقارن است. این ترکیب یک حلال آلی خوب و واسطه‌ای شیمیایی است که کاربردهای گسترده‌ای در پوشش‌های رنگ، سنتز آلی، دارو، افزودنی‌های سوخت و ... دارد. این ترکیب به‌طور گسترده به‌عنوان حلال برای تسهیل تراکم در یون‌های الکتروشیمیایی گرافیت و هم‌چنین برای اطمینان از عملکرد الکترولیت‌های مایع، در دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهش برای سنتز اتیل متیل کربنات روش‌های مختلفی استفاده‌ شده است. در روش اول، با استفاده از واکنش دی متیل کربنات و اتانول در حضور کاتالیزور سدیم اتوکسید تحت شرایط مختلف، محصول مورد نظر حاصل نشد. در روش دوم نیز، با استفاده از واکنش اوره/ اتانول/ متانول در حضور مخلوط کاتالیزوری آلومینیوم/ زینک اکساید، محصول مورد نظر تشکیل نشد. در روش سوم، با استفاده از واکنش اتیلن کربنات، اتانول، متانول و کاتالیزور زئولیتی، اتیل متیل کربنات با خلوص 8/50 درصد سنتز شد. درنهایت در مسیر آخر با استفاده از متیل کلروفرمات، اتانول و 1-متیل ایمیدازول به‌عنوان کاتالیزور، اتیل متیل کربنات با خلوص نسبی 3/88 درصد و بازده 52 درصد سنتز شد. ساختار تمامی ترکیبات سنتز شده، توسط طیف بینی FT-IR، GC-Mass، H NMR1 شناسایی شدند.

چکیده تصویری

سنتز اتیل‌متیل کربنات به عنوان حلال در الکترولیت باتری
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Synthesis of ethyl methyl carbonate (EMC) as a solvent in battery electrolyte

نویسندگان English

Mahdi Shirazi
Ehsan Rajabi Rozbahani
Mohammad Javad Taghizadeh
Mostafa Najafi
چکیده English

Ethyl methyl carbonate (EMC) is an asymmetric aliphatic carbonate. This compound is a good organic solvent and chemical intermediate that has wide applications in paint coatings, organic synthesis, medicine, fuel additives, etc. This compound is widely used as a solvent to facilitate the condensation of ions in electrochemical graphite and also to ensure the performance of liquid electrolytes at high temperatures. In this study, different methods have been used to synthesize ethyl methyl carbonate. In the first method, using the reaction of dimethyl carbonate and ethanol in the presence of sodium ethoxide catalyst under different conditions, the desired product was not obtained. In the second method, using the reaction of urea/ethanol/methanol in the presence of aluminum/zinc oxide catalytic mixture, the desired product was not formed. In the third method, using the reaction of ethylene carbonate, ethanol, methanol and zeolite catalyst, ethyl methyl carbonate was synthesized with a purity of 50.8%. Finally, in the last route, using methyl chloroformate, ethanol and 1-methylimidazole as catalysts, ethyl methyl carbonate was synthesized with a relative purity of 88.3% and a yield of 52%. The structures of all synthesized compounds were identified by FT-IR, GC-Mass, and 1H NMR spectroscopy.

کلیدواژه‌ها English

aliphatic carbonate
battery electrolyte
ethylene carbonate
ethyl methyl carbonate (EMC)
methyl chloroformate
[1] H. Gores, M. G. Barthel, Pure Appl. Chem. 67, 919 (1995).
[2] E. Plichta, W. Behl, J. Power Sources 88, 192 (2000).
[3] Y. Zhou, J. Song, S. Liang, S. Hu, H. Liu, T. Jiang, B. Han, J. Mol. Catal. A: Chem. 308, 68 (2009).
[4] G. Zhao, J. Shi, G. Liu, Y. Liu, Z. Wang, W. Zhang, M. Jia, Mol. Catal. A: Chem. 327, 32 (2010).
[5] H. Okuno, H. Koshina, A. Morita, , Google Patents. US5521027A (1996).
[6] A. K. Das, K. Sunanda, B. Rajasekhar, J. Quant. Spect. Radiat. Transfer, 272, 107789 (2021).
[7] L. Zhang, D. Zhu, H. Wang, J. Electrochem. Soc. 166, A2654 (2019).
[8] I. Zielinska-Nadolska, K. Warmuzinski, J. Richter, Catal. Today, 114, 226 (2006).

  • تاریخ دریافت 11 آذر 1403
  • تاریخ بازنگری 11 دی 1403
  • تاریخ پذیرش 06 فروردین 1404