[发明专利]磺酰亚胺化合物的制备方法

说明书

本发明涉及一种式MN(SO₂R_f¹)(SO₂R_f²)所示的磺酰亚胺化合物的制备方法。

磺酰亚胺化合物作为蓄电池电解液的溶质是安全的，且使用磺酰亚胺化合物作为溶质的蓄电池电解液具有高的能量密度并显示了高的导电性。因此，磺酰亚胺化合物被认为是一种有前途的蓄电池电解液的溶质。且磺酰亚胺化合物可用作路易斯酸催化剂和离子传导剂。

式(Ⅰ)MN(SO₂R_f¹)(SO₂R_f²)所示的磺酰亚胺化合物可通过D.D.Desmarteau等在Inorganic Chemistory，第23卷，23期，3720-3723页(1984)所提出的方法来合成。

在这种合成方法中，如下式所示，三氟甲磺酰氟与氨反应，得到的产物用盐酸处理以制备三氟甲磺酰胺，其随后与甲醇钠并随之与六甲基二硅氮烷反应，得到的产物与三氟甲磺酰氟反应，从而得到酰亚胺的钠盐。

反应式Ⅰ

但是，该方法涉及多个反应步骤，因此花费的时间长。且必须使用昂贵的六甲基二硅氮烷以得到中间体，收率也低至约为50％。

在上述式(Ⅰ)中，M代表元素周期表中Ⅰa族碱金属Li、Na、K和Cs中的任一个。R_f¹和R_f²可相同或不同，分别代表含1-12个碳原子的氟代烷基、全氟烷基、氟代烯丙基和氟代链烯基的直链或支链化合物中的任一个(下同)。

在日本申请公开号(特表)平3-501860中，公开了一种硅氮烷金属化合物与全氟磺酰卤化物反应得到酰亚胺化合物的方法。在日本申请公开号平4-501118中，公开了一种离子氮化物与卤代磺酸反应得到酰亚胺化合物的方法。

但是，在每一种上述现有技术中所使用的硅氮烷金属化合物和离子氮化物是昂贵的，因此上述方法不是经济的制备方法。

在日本专利申请公开号(特开)平8-81436中，还公开了一种无水氨或磺酰胺和磺酰氟化物与叔胺或杂环胺反应，且反应产物进一步与例如含碱金属和碱土金属的氢氧化物反应以制备酰亚胺盐的方法。

在该方法中，因为第一步的产物通常以胺盐形式生成，其必须进一步与无机盐反应。此外，由于在反应中使用了叔胺或杂环胺，则涉及到由胺的气味和排放而引起的工作环境问题。而且因为一般使用无水氨，则需要高压釜作为反应器以及低温冷却装置。所以该方法不适于大量生产。

如上所述，现有技术涉及的反应步骤较长并使用了昂贵的原料，从而难以认为现有技术的这些方法是工业上可接受的方法。

在日本专利申请公开号平8-81436中，无水氨、全氟烷基磺酰氟化物和叔胺互相反应。为得到酰亚胺盐，至少需要两步；且在反应中，使用叔胺或杂环胺，引起了由气味等所带来的工作环境污染的可能。此外，在第二步，产物必须与碱金属等的水溶液反应，此时需要处理排出的且与水一起蒸馏出的胺，导致生产成本增加。

本发明的目的在于解决这些问题并易于以低成本、有效的方式工业化制备磺酰亚胺化合物。

本申请的发明人作了认真的研究以达到上述目的，结果发现可以低成本、有效的方式容易地工业化制备磺酰亚胺化合物(式(Ⅰ)MN(SO₂R_f¹)(SO₂R_f²)所示)，而不存在上述问题。

更具体而言，本发明包括在式(Ⅲ)MF代表的氟化合物的存在下，至少一种式(Ⅱ)R_fSO₂X代表的磺酰卤化物与无水氨或铵盐进行反应。在上述式(Ⅰ)和(Ⅱ)中，M代表元素周期表中Ⅰa族碱金属Li、Na、K和Cs中的任一个，且X代表元素周期表中Ⅶb族卤素元素F或Cl。上述式(Ⅱ)中的R_f表示与式(Ⅰ)中的R_f¹或R_f²相同的基团。