《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》是張家港市華盛化學有限公司於2007年11月27日申請的專利，該專利的公布號為CN101200461，授權公布日為2008年6月18日，發明人是張先林、楊志勇、劉東、汪許誠、曹曉東。
《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》提供了一種製備高純氯代環狀碳酸酯的方法，該方法包括以下步驟：（a）提供環狀碳酸酯和氯化試劑原料；（b）將步驟（a）的原料在強度為300～2000瓦，光波長為300～360納米的特定紫外光存在下進行光催化氯化反應，生成氯代環狀碳酸酯。該發明的製備方法合成工藝簡單、原料價廉易得且收率高，並能得到高純氯代環狀碳酸酯。
2020年7月14日，《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
基本介紹
- 中文名：高純氯代環狀碳酸酯的製備方法
- 申請人：張家港市華盛化學有限公司
- 申請日：2007年11月27日
- 申請號：200710171102X
- 公布號：CN101200461
- 公布日：2008年6月18日
- 發明人：張先林、楊志勇、劉東、汪許誠、曹曉東
- 地址：江蘇省張家港市金港鎮後塍塍東路118號
- Int. Cl.：C07D317/34(2006.01); B01J19/12(2006.01)
- 代理機構：上海專利商標事務所有限公司
- 代理人：朱黎明
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,操作內容,實施案例,榮譽表彰,
專利背景
氯代環狀碳酸酯主要套用於合成鋰電池電解液碳酸亞乙烯酯。高純中性氯代環狀碳酸酯可以用於大功率鋰電池的鋰離子電解液中，可有效改善其循環性能，並提高其使用壽命。此外，在實際套用中，有些場合下，可以直接使用氯代環狀碳酸酯和使用碳酸亞乙烯酯的混合物。例如，在改善鋰電池電解液高溫循環性能的情況下，可以使用含1～10重量％氯代環狀碳酸酯和90～99重量％碳酸亞乙烯酯的混合物。
2007年，在已有的氯代環狀碳酸酯的合成研究中，已經報導的一種方法是採取碳酸乙烯酯為原料，以氯氣作為氯化試劑，在普通紫外光存在下，反應生成氯代環狀碳酸酯。另一種方法是直接將環狀碳酸酯與亞硫醯氯在過氧化物等催化劑作用下合成氯代環狀碳酸酯。
但是上述方法的不足之處在於，均會生成酸性氯代環狀碳酸酯以及其它副產品，導致純度低於90％。由於酸性氯代環狀碳酸酯活性高，遇高溫容易分解，而且產品中的氯代環狀碳酸酯分解物很難分離或者根除，因此對氯代環狀碳酸酯的純化的難度很大。而氯代環狀碳酸酯的純度對鋰電池的性能影響很大。
綜上所述，該領域缺乏一種可以製備高純中性氯代環狀碳酸酯的製備方法，以避免後續處理帶來的不便。因此，該領域迫切需要開發一種合成工藝簡單、原料價廉易得且收率高的高純氯代環狀碳酸酯的製備方法。
發明內容
專利目的
《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的目的在於獲得一種合成工藝簡單、原料價廉易得且收率高的高純氯代碳酸酯的製備方法。
《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》再一目的在於獲得一種紫外發光設備，用於催化環狀碳酸酯進行光催化氯化反應。
技術方案
在《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的第一方面，提供了一種製備高純氯代環狀碳酸酯的方法，該方法包括以下步驟：
（a）提供環狀碳酸酯和氯化試劑原料；
（b）將步驟（a）的原料在強度為300～2000瓦，光波長為300～360納米的紫外光存在下進行光催化氯化反應，生成氯代環狀碳酸酯。
在《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的一個具體實施方式中，步驟（b）中的紫外光線用於光催化前經過水層過濾。
在《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的一個具體實施方式中，所述水層的厚度為2～20毫米。
在《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的一個具體實施方式中，所述環狀碳酸酯是具有如下結構式（I）的化合物：式中R1為C1～C3烷基、H或Cl。
在《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的一個具體實施方式中，所述氯代環狀碳酸酯是具有如下結構式（II）的化合物：
化合物
所述R1選自C1～C3烷基基團，H或Cl。
在《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的一個具體實施方式中，
所述步驟（a）的反應原料中，環狀碳酸酯與所述氯化試劑的摩爾比在1:10～10:1的範圍內，優選的是，摩爾比在1:4～4:1的範圍內；和/或所述步驟（a）的反應原料中，所述氯化試劑為氯氣；和/或所述步驟（b）的光催化氯化反應的反應溫度為50～90℃的溫度範圍；優選地，50～70℃。
在《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的一個具體實施方式中，還包括步驟（c）：
將步驟（b）得到的所述氯代環狀碳酸酯進行中和得到中性氯代環狀碳酸酯。
在《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的一個具體實施方式中，所述中和步驟（c）包括以下步驟：
（c1）採用含鹼性物質的水溶液作為中和試劑，中和所述步驟（b）的氯代環狀碳酸酯，得到中和混合物；
優選地，所述含鹼性物質的水溶液為飽和溶液；
（c2）步驟（c1）得到的所述中和混合物進行分層，得到的下層液體為中性氯代環狀碳酸酯；
優選地，所述中性氯代環狀碳酸酯任選地進行乾燥，
優選地，所述中性氯代環狀碳酸酯進行減壓精餾收集80～120/2～5千帕餾分，得到純化的中性氯代環狀碳酸酯。
在《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的一個具體實施方式中，
所述步驟（c1）中的鹼性物質選自：金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽、金屬碳酸氫鹽、路易斯鹼或其組合。
優選地，所述金屬氫氧化物選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣或其組合；
優選地，所述金屬碳酸鹽選自碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣或其組合；
優選地，所述金屬碳酸氫鹽選自碳酸氫鈉、碳酸氫鉀或其組合；
優選地，所述路易斯鹼選自三乙胺、二乙胺、正丁胺、乙二胺、己二胺、三丁胺、二丁胺、二甲基丙胺或其組合。
優選地，所述步驟（c1）的中和試劑與生成的酸性氯代碳酸酯重量比為0.5:1～3:1。
《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》再一方面提供一種紫外發光設備，用於催化環狀碳酸酯進行光催化氯化反應，得到氯代環狀碳酸酯，所述紫外發光設備包括：-電源（1）；-冷卻水夾套（2）；-燈管（3）；
所述燈管（3）設定在所述冷卻水夾套（2）的內部，所述燈管（3）包括汞發光極（31）和石英玻璃管（32），所述汞發光極（31）與所述電源（1）連線，使得所述汞發光極（31）可以通電成為光源；所述石英玻璃管（32）設在所述汞發光極（3 1）的外部，容納所述汞發光極（31），並對所述汞發光極（31）的光線進行過濾，得到強度為300～2000瓦、光波長為300～360納米的紫外光；其中所述石英玻璃管（32）的外壁和所述冷卻水夾套（2）的內壁之間具有2～20毫米的過濾水層（4），所述過濾水層（4）對所述紫外光進行過濾，得到的紫外光用於催化環狀碳酸酯進行光催化氯化反應，得到氯代環狀碳酸酯。
改善效果
1、原料價廉易得；
2、合成工藝路線簡單，工藝條件溫和；
3、經減壓精餾後，氯代碳酸乙烯酯產品的純度大於98％，收率在80％以上。
附圖說明
圖1為《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的一個具體實施方式中採用的特殊紫外光發光設備的示意圖。
附圖說明
技術領域
《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》涉及一種化合物的製備方法，更具體地涉及製備高純中性氯代環狀碳酸酯的方法。
權利要求
1.一種製備高純氯代環狀碳酸酯的方法，該方法包括以下步驟：
（a）提供環狀碳酸酯和氯化試劑原料；
所述環狀碳酸酯是具有如下結構式（I）的化合物：
式中R1為C1～C3烷基、H或Cl；所述氯化試劑為氯氣；
（b）將步驟（a）的原料在強度為300～2000瓦，光波長為300～360納米的紫外光存在下進行光催化氯化反應，生成氯代環狀碳酸酯；
步驟（b）中的紫外光線用於光催化前經過所述過濾水層（4）進行水層過濾；
所述紫外光由以下紫外發光設備得到，它包括：-電源（1）；-冷卻水夾套（2）；-燈管（3）；所述燈管（3）設定在所述冷卻水夾套（2）的內部，所述燈管（3）包括汞發光極（31）和石英玻璃管（32），所述汞發光極（31）與所述電源（1）連線，使得所述汞發光極（31）可以通電成為光源；所述石英玻璃管（32）設在所述汞發光極（31）的外部，容納所述汞發光極（31），並對所述汞發光極（31）的光線進行過濾，得到強度為300～2000瓦、光波長為300～360納米的紫外光；
其中所述石英玻璃管（32）的外壁和所述冷卻水夾套（2）的內壁之間具有2～20毫米的過濾水層（4），所述過濾水層（4）對所述紫外光進行過濾，得到的紫外光用於催化環狀碳酸酯進行光催化氯化反應，得到氯代環狀碳酸酯；所述氯代環狀碳酸酯是具有如下結構式（II）的化合物：
所述R1選自C1～C3烷基基團，H或Cl。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，
所述步驟（a）的反應原料中，環狀碳酸酯與所述氯化試劑的摩爾比在1:10～10:1的範圍內；和/或
所述步驟（b）的光催化氯化反應的反應溫度為50～90℃的溫度範圍。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，環狀碳酸酯與所述氯化試劑的摩爾比在1:4～4:1的範圍內。
4.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，光催化氯化反應的反應溫度為50～70℃。
5.如權利要求1～4任一項所述的方法，其特徵在於，還包括步驟（c）：
將步驟（b）得到的所述氯代環狀碳酸酯進行中和得到中性氯代環狀碳酸酯。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述中和步驟（c）包括以下步驟：
（c1）採用含鹼性物質的水溶液作為中和試劑，中和所述步驟（b）的氯代環狀碳酸酯，得到中和混合物；
（c2）步驟（c1）得到的所述中和混合物進行分層，得到的下層液體為中性氯代環狀碳酸酯。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述步驟（c1）中的鹼性物質選自：金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽、金屬碳酸氫鹽或其組合。
8.一種用於權利要求1的方法的紫外發光設備，用於催化環狀碳酸酯進行光催化氯化反應，得到氯代環狀碳酸酯，所述紫外發光設備包括-電源（1）；-冷卻水夾套（2）；-燈管（3）；所述燈管（3）設定在所述冷卻水夾套（2）的內部，所述燈管（3）包括汞發光極（31）和石英玻璃管（32），所述汞發光極（31）與所述電源（1）連線，使得所述汞發光極（31）可以通電成為光源；
所述石英玻璃管（32）設在所述汞發光極（31）的外部，容納所述汞發光極（31），並對所述汞發光極（31）的光線進行過濾，得到強度為300～2000瓦、光波長為300～360納米的紫外光；其中所述石英玻璃管（32）的外壁和所述冷卻水夾套（2）的內壁之間具有2～20毫米的過濾水層（4），所述過濾水層（4）對所述紫外光進行過濾，得到的紫外光用於催化環狀碳酸酯進行光催化氯化反應，得到氯代環狀碳酸酯。
實施方式
操作內容
《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的製備高純氯代環狀碳酸酯的方法，該方法包括以下步驟：
（a）提供環狀碳酸酯和氯化試劑原料；
（b）將步驟（a）的原料在特定紫外光存在下進行光催化氯化反應生成氯代環狀碳酸酯。所述特定紫外光是指紫外光源發出的強度為300～2000瓦，光波長為300～360納米的光線。
進一步地，上述製備方法可任選地含有步驟（c）：也即將步驟（b）得到的所述氯代環狀碳酸酯進行中和得到中性氯代環狀碳酸酯。
以下對上述方法的各個工藝條件或參數進行詳述：
環狀碳酸酯原料
《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的環狀碳酸酯可以是碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氯代碳酸乙烯酯，優選地，所述環狀碳酸酯是具有如下結構式（I）的化合物：式中R1為C1～C3烷基基團，或者為H，Cl等。
所述步驟（a）的反應原料中，環狀碳酸酯與所述氯化試劑的摩爾比在1:10～10:1的範圍內，優選的是，摩爾比在1:4～4:1的範圍內。
氯化試劑
《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的氯化試劑沒有具體限制，只要可以使得環狀碳酸酯進行光催化氯化反應即可。
所述氯化試劑的例子包括但不限於氯氣、磺醯氯、亞磺醯氯或其組合。
優選地，所述氯化試劑為氯氣。
所述氯化試劑的用量沒有具體限制，只要使得所述環狀碳酸酯的氯化程度達到所需程度即可。
優選地，所述步驟（a）的反應原料中，環狀碳酸酯與所述氯化試劑的摩爾比在1:10～10:1的範圍內，優選的是，摩爾比在1:4～4:1的範圍內。
光催化氯化反應
《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的光催化氯化反應是將上述原料在紫外光存在下進行光催化氯化反應生成氯代環狀碳酸酯。
光催化氯化反應（也即步驟（b））中的紫外光的強度為300～2000瓦，光波長為300～360納米。通常紫外線波段大體上分成四個部分，400～320納米為長波紫外線（UVA波段），320～280納米為中波紫外線（UVB波段），280～200納米為短波紫外線（UVC波段），200～100納米為真空紫外線（UVD波段）。發明人發現，紫外光的光強和波長對氯代環狀碳酸酯的合成影響比較大，光強過大或波長過短，造成環狀碳酸酯的分解；而光強過小或波長過長，則無法催化其合成進行。因此採用了特定的紫外光，在此基礎上完成了《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》。
優選地，採用步驟（b）中的特定紫外光的光線進一步地經過水層過濾後用於光催化。具體的例子包括但不限於：採用水循環系統過濾得到合適強度和波長的紫外光。
優選地，《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的紫外光源為特定紫外發光設備。如圖1所示，所述紫外發光設備，包括：-電源1；-冷卻水夾套2；-燈管3；
所述燈管3設定在所述冷卻水夾套2的內部，所述燈管3包括汞發光極31和石英玻璃管32，所述汞發光極31與所述電源1連線，使得所述汞發光極31可以通電成為光源；所述石英玻璃管32設在所述汞發光極31的外部，容納所述汞發光極31，並對所述汞發光極31的光線進行過濾，得到強度為300～2000瓦、光波長為300～360納米的紫外光；
其中所述石英玻璃管32的外壁和所述冷卻水夾套2的內壁之間具有2～20毫米的過濾水層4，所述過濾水層4對所述紫外光進行過濾，得到的紫外光用於催化環狀碳酸酯進行光催化氯化反應，得到氯代環狀碳酸酯。
《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的光催化氯化反應溫度為50～90℃的溫度範圍；優選地，50～70℃。在一個優選的具體實施方案中，將環狀碳酸酯加入到反應容器中，攪拌下啟動紫外光裝置，在一定的溫度下（優選是50～90℃）通入氯化試劑（優選為氯氣）進行化學反應，待化學反應完全後，冷卻，滴加含鹼性物質的飽和水溶液（優選為碳酸氫鈉飽和水溶液），攪拌中和，直至溶液的PH值為7～8；靜止分層，得到下層液體，經過乾燥劑乾燥，得到中性氯代環狀碳酸酯粗品。
在一個更優選的實施方案中，對上述氯代環狀碳酸酯粗品進行減壓精餾，減壓精餾的溫度範圍較好是80～120℃，真空度範圍較好是2～5千帕，收集餾分，該餾分即為純化的氯代碳酸乙烯酯。通過減壓精餾後，氯代環狀碳酸酯產品的純度可以達到99.9甚至更高。
《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的光催化氯化反應的產物是氯代環狀碳酸酯，所述氯代環狀碳酸酯是具有如下結構式（II）的化合物：
化合物
所述R1選自C1～C3烷基基團，H或Cl。
在所述光催化氯化反應中，環狀碳酸酯原料在氯化試劑和紫外光存在下進行光催化氯化反應，環狀碳酸酯的4位部位被氯化而得到所述氯代環狀碳酸酯。
發明人發現，《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的工藝條件使得環狀碳酸酯在生成所述氯代環狀碳酸酯的過程中，基本不產生難以分離的副產物，因此得到的產物非常容易進行後處理，從而得到純度很高的中性氯代環狀碳酸酯。
在《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的一個優選實施方式中，紫外光的光源光線通過水層過濾（例如在發光光源上設有水循環系統），這樣避免了紫外光全部直射於物料中，從而完全防止了局部氯化過度而引發分解反應。同時發明人意外地發現，經過水層過濾的紫外光線使得生成的氯代環狀碳酸酯純度大大提高，產品中雜質氯代烷基醇降低顯著，非常有利於氯代環狀碳酸酯的酸性處理以及進一步純化。而且，發明人發現，在烷基取代的碳酸乙烯酯的光催化氯化反應中，經過過濾的紫外光光線具有較高的選擇性，可以得到單一的4位產物。
中和步驟
《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的製備方法還可以包括步驟（c）：將步驟（b）得到的所述氯代環狀碳酸酯進行中和得到中性氯代環狀碳酸酯。
由於步驟（b）得到的氯代環狀碳酸酯是酸性的，可以進行中和反應，得到中性氯代環狀碳酸酯；在中和步驟中還可以進一步除去游離氯、結構氯。
在《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》的一個具體實施方式中，所述中和步驟（c）包括以下步驟：
（c1）採用含鹼性物質的水溶液作為中和試劑，中和步驟（b）得到的所述氯代環狀碳酸酯，得到中和混合物；
優選地，所述含鹼性物質的水溶液為飽和水溶液；
（c2）步驟（c1）得到的所述中和混合物進行分層，得到的下層液體為中性氯代環狀碳酸酯；
優選地，所述中性氯代環狀碳酸酯任選地進行乾燥，
優選地，所述中性氯代環狀碳酸酯進行減壓精餾收集80～120/2～5千帕餾分，得到純化的中性氯代環狀碳酸酯。
優選地，所述步驟（c1）中的鹼性物質選自：金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽、金屬碳酸氫鹽、路易斯鹼或其組合。
優選地，所述金屬氫氧化物選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣或其組合；
優選地，所述金屬碳酸鹽選自碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣或其組合；
優選地，所述金屬碳酸氫鹽選自碳酸氫鈉、碳酸氫鉀或其組合；
優選地，所述路易斯鹼選自三乙胺、二乙胺、正丁胺、乙二胺、己二胺、三丁胺、二丁胺、二甲基丙胺或其組合。
實施案例
實施例1
在盛有碳酸乙烯酯352克（4摩爾）的石英瓶中，維持瓶中負壓為，-0.02千帕，在50℃下通入氯氣4摩爾鼓泡並啟動如圖1所示的紫外光源（光強，300瓦；波長，300納米）保溫24小時。冷卻，鼓入氮氣置換1小時，得到反應液480克。用氣相色譜（GC-2014，Shimadzu）對反應液的成份進行分析後得知，該反應液是93.18重量％4-氯-1，3-二氧戊環-2-酮。
對如上得到的濾液，滴加10重量％碳酸氫鈉水溶液240克，攪拌0.5小時，靜止，分層，得到的下層中性濾液，pH值為7，無水硫酸鎂乾燥，過濾得到的濾液進行減壓精餾，收集80-120℃/（2-5千帕）餾分430克，通過GC/MS質譜分析，m/z：122，87.證明為以下結構式（II-a）的離子特徵碎片。
通過氣相色譜（GC-2014，Shimadzu）方法測得，餾分中4-氯-1，3-二氧戊環-2-酮的純度為99.9168重量％.PH值為7。4-氯-1，3二氧戊環-2-酮產品（如下式II-a所示）的產率為87.75％。
該實施例所述的紫外光源如圖1所示，它包括：電源1；冷卻水夾套2；燈管3；所述燈管3設定在所述冷卻水夾套2的內部，所述燈管3包括汞發光極31和石英玻璃管32，所述汞發光極31與所述電源1連線，使得所述汞發光極31可以通電成為光源；所述石英玻璃管32設在所述汞發光極31的外部，容納所述汞發光極31，並對所述汞發光極31的光線進行過濾，得到強度為300瓦、光波長為300納米的紫外光；其中所述石英玻璃管32的外壁和所述冷卻水夾套2的內壁之間具有20毫米的過濾水層4，所述過濾水層4對所述紫外光進行過濾，得到的紫外光用於催化環狀碳酸酯進行光催化氯化反應，得到氯代環狀碳酸酯。
所述電源1可以是交聯電源或直流電源。電源1與汞發光極31相連，接通電源1後汞發光極31的紫外光線經過石英玻璃管32過濾，得到光強300瓦；波長，300納米的紫外光線再經過水層過濾，用於光催化反應。
所述冷卻水夾套2的內壁和外壁均為石英玻璃材質，此外它還可以是各種允許紫外光通過的結構。冷卻水夾套2圍繞燈管3而設定，所述冷卻水夾套2的內壁作為燈管3中的石英玻璃管32的外壁。所述冷卻水夾套2的內壁和外壁之間容納20毫米的過濾水層4。該水層既用於冷卻（也即為冷卻水層），又用於過濾，它對經過石英玻璃管32過濾的紫外光線再次進行過濾，用於光催化反應。
所述燈管3用於發射紫外光。它包括汞發光極31和石英玻璃管32，所述汞發光極31與所述電源1連線，使得所述汞發光極31可以通電成為光源；所述石英玻璃管32設在所述汞發光極31的外部，容納所述汞發光極31，並對所述汞發光極31的光線進行過濾，得到強度為300瓦、光波長為300納米的紫外光。
該紫外光源是這樣運作的：
所述汞發光極31與所述電源1連線，電源1通電使得所述汞發光極31發光；發出的光通過石英玻璃管32過濾，得到強度為300瓦、光波長為300納米的紫外光（也可以通過採用市售的紫外燈管得到），所述紫外光通過20毫米的過濾水層4，所述過濾水層4對所述紫外光進行過濾，得到的紫外光用於催化環狀碳酸酯進行光催化氯化反應，得到氯代環狀碳酸酯。
實施例2
在盛有碳酸乙烯酯352克（4.00摩爾）的石英瓶中，維持瓶中負壓為-0.08千帕，在70℃下通入16摩爾氯氣鼓泡並啟動如圖1所示的紫外光源（光強，500瓦；波長，360納米，水層厚度2毫米）保溫24小時。冷卻，鼓入氮氣置換1小時，得到反應液480克。用氣相色譜（GC-2014，Shimadzu）對反應液的成份進行分析後得知，該反應液是92.68重量％4-氯-1，3二氧戊環-2-酮。
對如上得到的濾液，滴加10重量％的碳酸氫鈉水溶液960克，攪拌0.5小時，靜止，分層，得到的下層中性濾液，pH值為7，無水硫酸鎂乾燥，過濾得到的濾液進行減壓精餾，收集80～120℃/2～5千帕餾分423克，通過GC/MS質譜分析，m/z122，87，證明為以下結構式II-a的離子特徵碎片。
通過氣相色譜（GC-2014，Shimadzu）方法測得，餾分中4-氯-1，3-二氧戊環-2-酮的純度為99.9248重量％，pH值為7。4-氯-1，3二氧戊環-2-酮產品（如下式II-a所示）的產率為86.3％。
實施例3
在盛有4-氯-1，3二氧戊環-2-酮4900克（40.0摩爾）的石英瓶中，維持瓶中負壓為-0.04千帕，在90℃下通入320摩爾氯氣鼓泡並啟動如圖1所示的紫外光源（光強，2000瓦；波長，320納米，水層厚度10毫米）保溫24小時。冷卻，鼓入氮氣置換1小時，得到反應液6028克。用氣相色譜（GC-2014，Shimadzu）對反應液的成份進行分析後得知，該反應液是90.45重量％4，5-二氯-1，3二氧戊環-2-酮。
對如上得到的濾液，滴加10重量％的碳酸氫鈉水溶液18千克，攪拌0.5小時，靜止，分層，得到的下層中性濾液，PH值為7，無水硫酸鎂乾燥，過濾得到的濾液進行減壓精餾，收集80～120℃/2～5千帕鎦分5000克，通過GC/MS質譜分析，m/z157，122，86，證明為以下結構式II-b的離子特徵碎片。
通過氣相色譜（GC-2014，Shimadzu）方法測得，餾分中4，5-氯-1，3-二氧戊環-2-酮的純度為99.9168重量％，PH值為7。4，5-氯一1，3-二氧戊環-2-酮產品的產率為80.0％。
實施例4
在盛有4-甲基-1，3二氧戊環-2-酮4900克（40.0摩爾）的石英瓶中，維持瓶中負壓為-0.04千帕，在90℃下通入320摩爾氯氣鼓泡並啟動如圖1所示的紫外光源（光強，2000瓦；波長，320納米，水層厚度20毫米）保溫24小時。冷卻，鼓入氮氣置換1小時，得到反應液6028克。用氣相色譜（GC-2014，Shimadzu）對反應液的成份進行分析後得知，該反應液是90.45重量％4-甲基-1，3二氧戊環-2-酮。
對如上得到的濾液，滴加10重量％的碳酸氫鈉水溶液18千克，攪拌0.5小時，靜止，分層，得到的下層中性濾液，PH值為7，無水硫酸鎂乾燥，過濾得到的濾液進行減壓精餾，收集80～120℃/2～5千帕餾分5000克，通過GC/MS質譜分析，m/z157，122，86，證明為以下結構式II-b的離子特徵碎片。
通過氣相色譜（GC-2014，Shimadzu）方法測得，餾分中4，5-氯-1，3-二氧戊環-2-酮的純度為99.9168重量％，PH值為7。4，5-氯一1，3-二氧戊環-2-酮產品的產率為80.0％。
對比實施例1
在盛有碳酸乙烯酯352克（4.00摩爾）的石英瓶中，維持瓶中負壓為，-0.02千帕，在50℃下通入氯氣鼓泡並啟動普通紫外燈（沒有夾套水循環，光強，300瓦；波長，300納米）保溫24小時。冷卻，鼓入氮氣置換1小時，得到反應液362克。用氣相色譜（GC-2014，Shimadzu）對反應液的成份進行分析後得知，該反應液是66.45重量％4-氯-1，3-二氧戊環-2-酮。
對如上得到的濾液，滴加10重量％碳酸氫鈉水溶液181克，攪拌0.5小時，靜止，分層，得到的下層中性濾液，PH值為7，無水硫酸鎂乾燥，過濾得到的濾液進行減壓精餾，收集80-120℃/（2-5千帕）餾分306克，通過GC/MS質譜分析，m/z：122，87.證明為以下結構式的離子特徵碎片。通過氣相色譜（GC-2014，Shimadzu）方法測得，餾分中4-氯-1，3-二氧戊環-2-酮的純度為90.3525重量％.PH值為7。4-氯-1，3二氧戊環-2-酮產品的產率為56.32％。
榮譽表彰
2020年7月14日，《高純氯代環狀碳酸酯的製備方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
