双氟磺酰亚胺鎓盐的制备方法技术

技术编号:10810947 阅读:95 留言:0更新日期:2014-12-24 16:24
本发明专利技术涉及一种双氟磺酰亚胺鎓盐的制备方法,通过采用氟化氢作为氟化试剂和反应溶剂与双氯磺酰亚胺、鎓离子卤化物反应制得双氟磺酰亚胺鎓盐,从而达到降低原料成本,减少物料消耗和废弃物生成,提高原料利用率、产品收率和纯度,并使产品的纯化更容易,制备工艺流程更简洁高效,为大规模产业化制备双氟磺酰亚胺鎓属盐打下良好的技术基础。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种,通过采用氟化氢作为氟化试剂和反应溶剂与双氯磺酰亚胺、鎓离子卤化物反应制得双氟磺酰亚胺鎓盐,从而达到降低原料成本,减少物料消耗和废弃物生成,提高原料利用率、产品收率和纯度,并使产品的纯化更容易,制备工艺流程更简洁高效,为大规模产业化制备双氟磺酰亚胺鎓属盐打下良好的技术基础。【专利说明】双氟磺酰亚胺鐺盐的制备方法
本专利技术涉及一种含氟化合物的制备方法,具体涉及双氟磺酰亚胺鎗盐的制备方 法。
技术介绍
双氟磺酰亚胺鎗盐是一类重要的离子化合物,其作为高性能电解质材料,在锂离 子电池、超级电容器等电化学新能源器件起关键性的作用,因此具有很高的产业化应用价 值。 日本曹达株式会社专利CN103391896A,首先由氯磺酰异氰酸酯与氯磺酸反应得到 双氯磺酰亚胺,然后在乙腈中与氟化铵反应后过滤除去溶剂得到双氟磺酰亚胺铵盐,最后 与鎗化合物发生阳离子交换得到双氟磺酰亚胺鎗盐。该专利报道的方法存在反应和纯化工 艺流程太长,杂质不易与产品分离,产品收率太低,原料消耗太多,制造成本太高等问题。 株式会社日本触媒专利CN102917979A,首先由磺酰胺与二氯亚砜、氯磺酸反应 (或氯磺酰异氰酸酯与氯磺酸反应)得到双氯磺酰亚胺,接着在有机溶剂中与金属氟化物 反应得到双氟磺酰亚胺金属盐,最后与鎗化合物发生阳离子交换得到双氟磺酰亚胺鎗盐。 上述已知的专利均采用公开的方法合成双氯磺酰亚胺(R. Appel et al, Chem. Ber. 1962, 95, 625 ;M. Goehring et al, Inorg. Synth. 1966, 8, 105 ;J. Ruff, Inorg. Chem. 1967, 6, 2108 ;M. Berran et al, Z. Anorg. Allg. Chem. 2005, 631, 55),然后制备并提纯 双氟磺酰亚胺类化合物,最后与鎗化合物进行阳离子交换制备并提纯得到双氟磺酰亚胺鎗 盐。这种方法存在以下缺点:制备与纯化工艺流程太长,导致物料消耗太多,生产成本太高; 阳离子交换反应中的杂质离子与鎗离子很难分离,导致产品收率和纯度太低。以上问题若 未解决,将阻碍双氟磺酰亚胺鎗盐的大规模应用,尤其是阻碍其成为锂离子电池、超级电容 器等新能源器件中的主流电解质材料。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种原料成本低且利用率 高、产品易纯化的双氟磺酰亚胺鎗盐的制备方法。 为实现上述专利技术目的,本专利技术的专利技术人通过反复的深入研究,结果发现使用氟化 氢作为反应溶剂和氟化试剂,可以由双氯磺酰亚胺与鎗离子卤化物制备得到双氟磺酰亚胺 鎗盐,直接蒸馏除去氟化氢就得到纯度很高的产品。该方法缩短了现有工艺流程,减少了物 料消耗和废弃物排放,降低了产品制造成本;因为制备过程中没有引入难以去除的阳离子, 因此产品容易纯化,纯度与收率极高。本专利技术基于这些见解而完成,提供的一种双氟磺酰亚 胺鎗盐的制备方法,包括将结构式(A)所示的双氯磺酰亚胺、结构式(B)所示的鎗离子卤化 物和氟化氢反应制得双氟磺酰亚胺鎗盐的步骤; 【权利要求】1. 一种双氟磺酰亚胺鎗盐的制备方法,其特征在于:包括将结构式(A)所示的双氯磺 酰亚胺、结构式(B)所示的鎗离子卤化物和氟化氢反应制得双氟磺酰亚胺鎗盐的步骤; MT (B)其中,M+表示鎗阳离子,表示卤素离子。2. 根据权利要求1所述的双氟磺酰亚胺鎗盐的制备方法,其特征在于:所述鎗阳离子 为含有机基团的鎗阳离子。3. 根据权利要求2所述的双氟磺酰亚胺鎗盐的制备方法,其特征在于:所述有机基团 为直链或环状的饱和或不饱和经基,碳原子数为〇?18个。4. 根据权利要求2所述的双氟磺酰亚胺鎗盐的制备方法,其特征在于:所述鎗阳离子 为吡啶鎗阳离子、吡咯烷鎗阳离子、吗啉鎗阳离子或季铵鎗阳离子。5. 根据权利要求1至4任意一项所述的双氟磺酰亚胺鎗盐的制备方法,其特征在于: 所述双氯磺酰亚胺、鎗离子卤化物和氟化氢的摩尔比为双氯磺酰亚胺:鎗离子卤化物:氟 化氢=1 : 1 : 10 ?1 : 1 : 100。6. 根据权利要求1所述的双氟磺酰亚胺鎗盐的制备方法,其特征在于:所述氟化氢以 液态形式存在,所述双氯磺酰亚胺以滴加的方式加入到过量的氟化氢中,反应温度控制在 20°C以下。7. 根据权利要求6所述的双氟磺酰亚胺鎗盐的制备方法,其特征在于:反应温度 为-15?15°C,反应时间为1?12小时。8. 根据权利要求1所述的双氟磺酰亚胺鎗盐的制备方法,其特征在于:还包括将反应 制得的双氟磺酰亚胺鎗盐蒸馏去除氟化氢的步骤。9. 根据权利要求8所述的双氟磺酰亚胺鎗盐的制备方法,其特征在于:所述加热蒸馏 的温度为30°C?60°C。【文档编号】C01C1/00GK104230722SQ201410126808【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日 【专利技术者】陈群 申请人:深圳新宙邦科技股份有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种双氟磺酰亚胺鎓盐的制备方法,其特征在于:包括将结构式(A)所示的双氯磺酰亚胺、结构式(B)所示的鎓离子卤化物和氟化氢反应制得双氟磺酰亚胺鎓盐的步骤;M+X‑   (B)其中,M+表示鎓阳离子,X‑表示卤素离子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈群
申请(专利权)人:深圳新宙邦科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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