含氟磺酰胺化合物的制造方法技术

技术编号:20594757 阅读:42 留言:0更新日期:2019-03-16 10:33
本发明专利技术的目的在于提供在不降低目标物的收率的情况下高效地除去钠离子、氟化物离子、氯化物离子、氟硫酸根离子等杂质的方法。本发明专利技术的特征在于使用硫酸盐水溶液对选自由含氟磺酰胺、其金属盐、其铵盐及其季铵盐组成的组中的含氟磺酰胺化合物进行洗涤。

Manufacturing methods of fluorinated sulfonamides

The object of the present invention is to provide a method for efficiently removing impurities such as sodium ions, fluoride ions, chloride ions and fluorosulfate ions without reducing the yield of the target substance. The invention is characterized in that fluorinated sulfonamide compounds in a group of selected free fluorinated sulfonamides, their metal salts, their ammonium salts and their quaternary ammonium salts are washed with a sulfate solution.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含氟磺酰胺化合物的制造方法
本专利技术涉及含氟磺酰胺化合物的制造方法。本申请对于2016年8月19日提出申请的日本专利申请第2016-161295号主张优先权,将其内容并入本文。
技术介绍
含氟磺酰胺盐是作为离子性传导材料、或作为可用于二次电池等的电解质、添加剂有用的化合物(专利文献1、专利文献2)。而且,已报道了越减少该盐中包含的水、灰分、SO42-等杂质,则对于二次电池的放电容量、充放电的电流效率而言越能得到良好的结果(非专利文献1)。因此,正在对高纯度地制造这些盐的方法进行开发。例如,已提出了一种高纯度氟磺酰胺盐的制造方法,其特征在于,在氯磺酰胺或其盐的氟化反应后,为了将杂质除去,使反应溶液与碱水溶液接触(专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特表平08-511274号公报专利文献2:日本特开2006-210331号公报专利文献3:日本特开2012-136429号公报非专利文献非专利文献1:电气化学会第68次大会讲演要旨集,第232页(2001年)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在上述的高纯度氟磺酰胺盐的制造方法中还存在下述问题:在将氯原子取代为氟原子的反应中残留的氟化物离子腐蚀作为后续工序的反应容器的搪瓷槽(GL槽),使钠离子等杂质增加等。另外,有时微量的氟硫酸与碱水溶液接触而形成氟硫酸盐,混入到目标物中。虽然该杂质可通过水洗来除去,但由于目标物是水溶性的,因而存在收率下降这样的问题。此外,所含的氟硫酸盐发生分解而以氟化物离子的形式成为杂质,与上述同样地,也存在生成的氟化物离子腐蚀作为反应容器的GL槽而使钠离子等杂质增加等的可能性。这样的杂质的混入会导致含氟磺酰胺化合物的品质下降。本专利技术的目的在于提供在不降低目标物的收率的情况下高效地除去钠离子、氟化物离子、氯化物离子、氟硫酸根离子等杂质的方法。用于解决课题的手段本申请的专利技术人为了解决上述课题而反复进行了深入研究,结果发现,通过用特定的盐水溶液对含氟磺酰胺化合物进行洗涤,能达成目的,从而完成了本专利技术。即,本专利技术包括以下方案。(1)含氟磺酰胺化合物的制造方法,所述制造方法包括使用硫酸盐水溶液对选自由含氟磺酰胺、其金属盐、其铵盐及其季铵盐组成的组中的含氟磺酰胺化合物进行洗涤的工序。(2)如(1)所述的含氟磺酰胺化合物的制造方法,所述制造方法中实施下述工序:针对选自由含氯磺酰胺、其金属盐、其铵盐及其季铵盐组成的组中的含氯磺酰胺化合物,使用氟化剂将氯原子进行氟取代后,使用硫酸盐水溶液对该含氟磺酰胺化合物进行洗涤。(3)如(1)或(2)所述的含氟磺酰胺化合物的制造方法,其中,在使用硫酸盐水溶液进行洗涤的工序之前,设置中和工序。(4)如(2)所述的含氟磺酰胺化合物的制造方法,其中,氟化剂为选自由氟化氢、金属氟化物、氟化铵、氟化铵-单或多氟化氢络合物、氟化季铵、及氟化季铵-单或多氟化氢络合物组成的组中的至少1种。(5)如(1)~(4)中任一项所述的含氟磺酰胺化合物的制造方法,其中,含氟磺酰胺化合物为式[II]表示的化合物。[化学式1](式[II]中,R1表示具有1~6个碳原子的氟代烷基或氟原子,R2表示氯原子或氟原子,M表示氢原子、金属原子、铵阳离子残基、或季铵阳离子残基,M为氢原子时,n表示1,M为金属原子时,n表示该金属原子的原子价,M为铵阳离子残基或季铵残基时,n表示1。)(6)如(1)~(5)中任一项所述的含氟磺酰胺化合物的制造方法,其中,含氟磺酰胺为双(氟磺酰)亚胺(bis(fluorosulfonyl)amide)。专利技术的效果根据本专利技术,通过用硫酸盐水溶液对含氟磺酰胺化合物进行洗涤,能够在工业上高效地减少使电解质特性下降的金属离子、氟化物离子等杂质等,从而以高纯度且收率良好地制造含氟磺酰胺化合物。具体实施方式本专利技术的含氟磺酰胺化合物表示选自由含氟磺酰胺、其金属盐、其铵盐及其季铵盐组成的组中的化合物。所谓含氟磺酰胺,其结构没有特别限制,只要是在分子内具有氟原子、且还具有磺酰胺键的分子即可,具体而言,可例举下述式[I]表示的化合物。[化学式2]式中,R1表示具有1~6个碳原子的氟代烷基或氟原子,R2表示氯原子或氟原子。R1中,作为碳原子数1~6的氟代烷基,具体而言,可例举氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氟乙基、二氟乙基、2,2,2-三氟乙基、五氟乙基、3,3,3-三氟丙基、全氟正丙基、氟丙基、全氟异丙基、氟丁基、3,3,4,4,4-五氟丁基、全氟正丁基、全氟异丁基、全氟叔丁基、全氟仲丁基、氟戊基、全氟戊基、全氟异戊基、全氟叔戊基、氟己基、全氟正己基、全氟异己基等。作为式[I],具体而言,可例举双(氟磺酰)亚胺、双(三氟甲基磺酰)亚胺、N-三氟甲基磺酰基-N-氟磺酰亚胺等。作为含氟磺酰胺以外的含氟磺酰基化合物,具体而言,可例举式[II]表示的化合物。[化学式3]式[II]中,R1及R2表示与式[I]相同的含义。M表示氢原子、金属原子、铵阳离子残基、或季铵阳离子残基,M为氢原子时,n表示1,M为金属原子时,n表示该金属原子的原子价,M为铵阳离子残基或季铵残基时,n表示1。作为式[II]中的M的金属原子,具体而言,可例举钾、钠、锂、锌等,作为季铵残基,可例举四甲基铵、四丁基铵等。需要说明的是,所谓残基,表示形成阳离子的电荷以外的部分。作为式[II]表示的化合物,具体而言,可例举双(氟磺酰)亚胺钾盐、N-(氟磺酰基)-N-(三氟甲基磺酰)亚胺钾盐、双(氟磺酰)亚胺钠盐、N-(氟磺酰基)-N-(三氟甲基磺酰)亚胺钠盐、双(氟磺酰)亚胺锂盐、N-(氟磺酰基)-N-(三氟甲基磺酰)亚胺锂盐、双(双(氟磺酰)亚胺)锌盐、双(N-(氟磺酰基)-N-(三氟甲基磺酰)亚胺)锌盐、双(氟磺酰)亚胺铵盐、N-(氟磺酰基)-N-(三氟甲基磺酰)亚胺铵盐、N-(氟磺酰基)-N-(五氟乙基磺酰)亚胺铵盐、N-(氟磺酰基)-N-(全氟正丙基磺酰)亚胺铵盐、双(氟磺酰)亚胺四甲基铵盐、N-(氟磺酰基)-N-(三氟甲基磺酰)亚胺四甲基铵盐、双(氟磺酰)亚胺四丁基铵盐、N-(氟磺酰基)-N-(三氟甲基磺酰)亚胺四丁基铵盐等。这些中,优选双(氟磺酰)亚胺铵盐。含氟磺酰胺化合物可利用已知的方法来制造,其中,可优选例举使用氟化剂将氟原子的位置为氯原子的含有氯原子的磺酰胺进行氟取代的方法。具体而言,可例举下述方法:针对利用已知的方法得到的双(氯磺酰)亚胺,使用氟化剂将氯原子进行氟取代的方法;以及,在进行氟取代后进行中和的方法;或者,将双(氯磺酰)亚胺中和而形成盐,然后使用氟化剂将氯原子进行氟取代的方法;等等。作为氟取代中使用的氟化剂,具体而言,可例举氟化氢、金属氟化物、氟化铵、氟化铵-单或多氟化氢络合物、氟化季铵、及氟化季铵-单或多氟化氢络合物等,其中,优选氟化铵、氟化铵-单或多氟化氢络合物。化合物(I)表示的含氟磺酰胺或化合物(II)表示的含氟磺酰基化合物、与氟化剂的反应通过将化合物(I)或(II)、和氟化剂在溶剂中混合来进行。在该反应中,可以将氟化剂溶解或悬浮于溶剂中而使用,也可通过加热使氟化剂熔融而使用。用于将氟化剂溶解或悬浮的溶剂没有特别限制,只要是不妨碍氟化反应的溶剂即可。作为溶剂,可举出例如碳酸亚乙酯、碳酸1,2-亚丙酯、碳酸亚丁酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、二甲氧基甲烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含氟磺酰胺化合物的制造方法,所述制造方法包括使用硫酸盐水溶液对选自由含氟磺酰胺、其金属盐、其铵盐及其季铵盐组成的组中的含氟磺酰胺化合物进行洗涤的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.19 JP 2016-1612951.含氟磺酰胺化合物的制造方法,所述制造方法包括使用硫酸盐水溶液对选自由含氟磺酰胺、其金属盐、其铵盐及其季铵盐组成的组中的含氟磺酰胺化合物进行洗涤的工序。2.如权利要求1所述的含氟磺酰胺化合物的制造方法,所述制造方法中实施下述工序:针对选自由含氯磺酰胺、其金属盐、其铵盐及其季铵盐组成的组中的含氯磺酰胺化合物,使用氟化剂将氯原子进行氟取代后,使用硫酸盐水溶液对该含氟磺酰胺化合物进行洗涤。3.如权利要求1或2所述的含氟磺酰胺化合物的制造方法,其中,在使用硫酸盐水溶液进行洗涤的工序之前,设置中和工序。4.如权利要求2所述的含氟...

【专利技术属性】
技术研发人员:坪仓史朗青森有香加古聪司
申请(专利权)人:日本曹达株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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