[發(fā)明專利]用于制備雙(氟磺酰)亞胺酸及其鹽的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110934186.8
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN113697784A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設計）人: O·比西納
• 申請（專利權）人: 羅地亞經(jīng)營管理公司
• 主分類號: C01B21/093
• 分類號: C01B21/093;H01M10/0567;H01M10/0568;C10M125/22;C10N30/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 林毅斌

本發(fā)明涉及用于制備雙(氟磺酰基)亞胺酸的方法，該方法包括：氨基磺酸或其鹽之一與鹵代硫酸和至少一種選自SOF₂、F?SO₂?F和SF₄的氟化劑的反應，以及雙(氟磺酰)亞胺酸的后續(xù)回收。本發(fā)明還涉及用于從因此生產(chǎn)的雙(氟磺酰)亞胺酸生產(chǎn)雙(氟磺酰)亞胺的鹽的方法。

本申請是以下申請的分案申請：申請日：2014年12月3日；申請?zhí)枺?014800733157；發(fā)明名稱：“用于制備雙(氟磺酰)亞胺酸及其鹽的方法”。

一.技術領域

本發(fā)明的主題是用于制備雙(氟磺酰)亞胺酸(HFSI)及其鹽、特別是雙(氟磺酰)亞胺鋰LiFSI的方法。

二.背景技術

HFSI和LiFSI的生產(chǎn)廣泛地描述于文獻中。在所描述的不同技術中、大多數(shù)利用或者與HF或者與金屬氟化物的氟化反應。使用金屬氟化物是有問題的，因為它經(jīng)常不是很有效并且使用昂貴的試劑例如氟磺酸。例如，在硝基甲烷或其他極性有機溶劑中使用氟化鉀氟化就產(chǎn)率而言不是很有效(WO 2002/053494)。已經(jīng)發(fā)展了其他技術，例如，在發(fā)煙硫酸和氟化銨(JP 2012-162470)的存在下使用氯磺酰基異氰酸酯或另外使用尿素和氟磺酸，但這些技術由于介質(zhì)的強腐蝕以及還有反應的放熱而受限制。這些缺點使這些技術不太適合于雙(氟磺酰)亞胺酸(HFSI)及其鹽的工業(yè)生產(chǎn)。由Beran和Prihoda的科學出版物(無機化學期刊(Z.Anorg.Allg.Chem.)，2005年，631，55-59)還描述了用于制備雙氟磺酰亞胺酸及其鹽的方法。然而，所提出的合成路線涉及使用亞硫酰氯，然后將獲得的氯化化合物轉(zhuǎn)化成氟化的化合物。

因此，對于根據(jù)替代方法生產(chǎn)雙(氟磺酰)亞胺酸(HFSI)及其鹽存在很大的需求，該替代方法補救了上述的缺點。出人意料地，本申請人已經(jīng)開發(fā)了用于生產(chǎn)雙(氟磺酰)亞胺酸(HFSI)及其鹽的新穎方法，該方法在溫和條件下操作并且沒有放熱性。根據(jù)本發(fā)明的方法具有能夠容易地以工業(yè)規(guī)模進行的優(yōu)點。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主題是用于制備具有式F-SO₂-NH-SO₂-F的雙(氟磺酰)亞胺酸(HFSI)的方法，該方法包括氨基磺酸或其鹽與至少一種鹵代硫酸和至少一種選自磺酰氟(SOF₂)、硫酰氟(F-SO₂-F)和四氟化硫(SF₄)的氟化劑的反應，然后回收該雙(氟磺酰)亞胺酸。

四、具體實施方式

根據(jù)本發(fā)明的方法，該鹵代硫酸具有式X-SO₂-OH，其中X是選自氟、氯、溴和碘的鹵素。優(yōu)選地，所述鹵素是氟(氟磺酸)或氯(氯磺酸)。該氨基磺酸或其鹽具有通式M₁O-SO₂-NH₂，其中M₁＝H、堿金屬或堿土金屬。有利地，所述氟化劑是硫酰氟(F-SO₂-F)。在本發(fā)明的方法中進行的反應有利地在溶劑、優(yōu)選有機溶劑的存在下進行。所述溶劑是例如直鏈或支鏈的脂肪族烴或芳香族烴、例如甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯或硝基苯。優(yōu)選地，使用二氯苯。

根據(jù)本發(fā)明的方法，所述氟化劑有利地代表相對于該氨基磺酸或其鹽表示的從1至10、優(yōu)選從2至5摩爾當量。當根據(jù)本發(fā)明方法的反應在溶劑存在下進行時，所述溶劑有利地代表按重量計從10％至90％的該反應混合物的重量，該反應混合物包含所有的試劑和該溶劑。

根據(jù)本發(fā)明的方法在于使用硫酰氟(SO₂F₂)作為氟化劑的一個實施例，該鹵代硫酸有利地表示相對于該氨基磺酸或其鹽表示的從1％mol至5摩爾當量，優(yōu)選相對于該氨基磺酸或其鹽表示的從5％mol至1mol當量。有利地，當所使用的氟化劑是氟化硫酰時，該鹵代硫酸可以催化量值，優(yōu)選小于1摩爾當量使用。此實施例是優(yōu)選的因為它使得有可能限制用于進行本發(fā)明的方法引入的鹵代硫酸的量。