漫谈DTD的几种结构类似物

硫酸乙烯酯，是一种相当成功的锂离子电池电解液添加剂，这几年在三元材料电池中得到了比较成功的应用，主要能够有效的降低负极的阻抗，对电池的低温性能和循环性能，甚至高温性能都有良好的帮助。

因为DTD是如此的成功，因此我也注意了一下几种结构上的类似物：

   对照物：硫酸乙烯酯

   英文缩写：DTD或ESa

   又名 乙二醇硫酸环酯

   CAS：1072-53-3

   最成功的硫酸酯类添加剂，同时也以容易变色，需要冷藏而著称。

4-甲基-硫酸乙烯酯

英文缩写：MeDTD

又名 1,2-丙二醇环硫酸酯，或者硫酸丙烯酯。

CAS：5689-83-8

SMILES：O=S1(OCC(C)O1)=O

它与DTD具有类似的效果。容易变色，能降低内阻，提高循环性能，但效果稍逊于DTD。曾经有一件趣事，因为配出来的含MeDTD的电解液酸度超标，色度超标（发红发暗），差点就丢掉了。后来还是抱着死马当作活马医的做了一下实验，发现它竟然在同组的电解液中具有最好的表现，比其它添加剂都优秀得多。感觉它有点象早期的DTD，因为合成或提纯的工艺不太成熟，带有较多的色素。但以后应该可以解决这些问题。

4-氟代硫酸乙烯酯

英文缩写：FDTD

CAS: 23910-98-7

SMILES：O=S1(OCC(F)O1)=O

在硫酸环酯的基础上引入一个氟原子，是参考了FEC vs EC的一种思路。性能不详。

4-正丙基硫酸乙烯酯

英文缩写：PEGLST

又名：1,2-戊二醇硫酸环酯

SMILES：O=S1(OCC(CCC)O1)=O

以前听说过的一种硫酸酯类添加剂，性能不详。

4,4"-联硫酸乙烯酯

英文缩写：BiDTD

又名：联二硫酸乙烯酯（严格来说这个名字不够严谨）

CAS：1431298-10-0

SMILES：O=S(OC1C2COS(O2)(=O)=O)(CO1)=O

BiDTD也具有类似DTD的效果，有一些日韩专利申请过这方面专利，如汤浅、日立化学、SKC等

4-乙烯基-硫酸乙烯酯

英文缩写：VESa或VDTD

CAS:866947-06-0

SMILES:O=S1(OCC(C=C)O1)=O

性能不详，没有见过这个物质。

4-乙基硫酸乙烯酯

英文缩写：EtDTD

CAS:124535-97-3

SMILES:O=S1(OCC(CC)O1)=O

没有见过，CA记载的沸点62℃@760mmHg, 应该是错误的.

4,5-二氟代硫酸乙烯酯

英文缩写：DFDTD

CAS: 2253172-50-6

SMILES:FC1OS(OC1F)(=O)=O

这个估计更难合成，存下备忘。

1,3,6,8-四氧-2,7-二硫-螺[4.4]壬烷-2,2,7,7-四氧化物

英文缩写：[无]

别名：螺二DTD

CAS：2125664-08-4

SMILES:O=S(OCC1(O2)COS2(=O)=O)(O1)=O

这个化合物是两分子DTD共同一个碳原子而形成的螺环化合物。仅见于三星SDI的专利申请中。

乙二醛二硫酸酯

英文缩写：GS（来自glyoxal sulfate）

另名：双拼DTD；骈二DTD；并二DTD

CAS: 496-45-7

SMILES:O=S1(OC2C(OS(O2)(=O)=O)O1)=O

从CAS号看这个化合物报道较早，德国专利DE 362743在1922年报道它的合成方法，用发烟硫酸处理四氯乙烷来合成。去年天赐的周总在技术交流会上讲过这个化合物，具有降低内阻的效果，但是很容易变色。SK化学申请了很多这个化合物与其它添加剂联用的专利。

4,5-二甲基硫酸乙烯酯

英文缩写：DMeDTD

CAS:4440-89-5

SMILES:CC1OS(OC1C)(=O)=O

这个还可以买得到试剂，但是太贵了，估计合成起来也不容易。

1,2-环戊二烯硫酸酯

英文缩写：CPS（根据1,2-Cyclopentylene sulfate）

CAS:89798-04-9

SMILES:O=S1(OC2CCCC2O1)=O

在DTD的环上骈上一个环戊烷。性能如何不清楚。宇部兴产的安部浩司有一个专利中申请了它。

氰基硫酸乙烯酯

英文缩写：CDTD

CAS：1922126-34-8

SMILES:O=S1(OCC(O1)C#N)=O

国内某添加剂厂家有个专利提到了它，但我不太相信真的做出来了。

4-乙炔基硫酸乙烯酯

CAS:1349131-51-6

SMILES:C#CC(O1)COS1(=O)=O

不要以为这个结构没人想到，日本有几个专利都申请了它，如 WO 2017138452，WO 2014104221，JP 2013175454等。

硫酸二(硫酸甘油酯基）酯

英文：1,3,2-Dioxathiolane-4-methanol,4,4"-sulfate,2,2,2",2"-tetraoxide

CAS:1373610-02-6

SMILES：O=S(OCC1OS(OC1)(=O)=O)(OCC2OS(OC2)(=O)=O)=O

这个化合物设计上是把硫酸酯与甘油基硫酸酯结合起来了。新宙邦、GS 汤浅专利中提到过这种结构。

硫酸甘油酯

英文缩写：CGS

别名：羟甲基硫酸乙烯酯；硫酸丙三醇酯

CAS: 1433993-67-9

SMILES:O=S1(OCC(CO)O1)=O

这个化合物中有一个羟基，不能直接用于电解液。但它很适合在分子中引入硫酸酯状结构，值得关注。比如上面No.14的化合物。

硫酸甘油酯基甲基醚

CAS:1818393-01-9

SMILES:COCC(O1)COS1(=O)=O

这个结构是基于上面的化合物设计的。实际上也是一种醚。这种醚的结构可能导致电解液的不稳定，如不耐氧化，需要确认。

以上信息，备忘。