[发明专利]双磺酰亚胺基铵盐、双磺酰亚胺以及双磺酰亚胺基锂盐的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及双磺酰亚胺基铵盐、双磺酰亚胺化合物以及双磺酰亚胺基锂盐的制造方法。

背景技术

对于具有链状结构的双磺酰亚胺基锂盐，从具有优良的电化学特性的方面来看，可用作为锂一次电池及锂离子二次电池等锂电池的电解质。作为双磺酰亚胺基锂盐，已知Li[N(SO₂CF₃)₂]等具有全氟烷基的双磺酰亚胺基锂盐、Li[N(SO₂-CFH-CF₃)₂]等具有全氟烷基的双磺酰亚胺基锂盐等(专利文献1)。

作为该双磺酰亚胺基锂盐的制造方法，已知例如下述的方法。

(1)在碱金属氟化物催化剂(氟化钾等)的存在下，使Rf¹-SO₂-X¹与氨反应而得到双磺酰亚胺基盐(钾盐等)后，使该盐与碳酸锂等反应来获得双磺酰亚胺基锂盐的方法(专利文献2)。其中，Rf¹为碳数1～12的氟烷基、全氟烷基、氟化烯丙基或氟化烯基，X¹为氟或氯。

(2)在叔胺催化剂(三乙胺等)的存在下，使Rf²-SO₂-F与氨反应而得到双磺酰亚胺基盐(三乙基铵盐等)后，使该盐与氢氧化锂、碳酸氢锂等反应来获得双磺酰亚胺基锂盐的方法(专利文献3)。其中，Rf²为碳数1～12的氟烷基、全氟烷基、氟化烯丙基或氟化烯基。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2000-260400号公报

专利文献2：日本专利特开2001-288193号公报

专利文献3：日本专利特许第3117369号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

方法(1)及方法(2)中，由于使用的催化剂容易被还原，因此催化剂残存于二次电池的电解液中时会导致电池劣化。因此，必须将该催化剂充分分离。但是，如果为了分离催化剂而进行重结晶等纯化，则双磺酰亚胺基锂盐的收率大大(40％左右)降低。此外，除了存在催化剂的废弃的问题之外，还有因催化剂的使用而成本增加的问题。

此外，方法(2)中，原料采用沸点低于0℃的CF₃SO₂F，因此在使该原料化合物与氨反应时，必须使用氨的液化高压气体。因此制造工序变得复杂。

本发明的目的在于提供以高收率且简便地制造能够适用于双磺酰亚胺基锂盐的制造的双磺酰亚胺基铵盐、以及将该双磺酰亚胺基铵盐的铵离子转换为质子的双磺酰亚胺化合物的方法。此外，本发明的目的还在于提供使用上述双磺酰亚胺基铵盐或双磺酰亚胺化合物，以高收率且简便地制造双磺酰亚胺基锂盐的方法。

解决技术问题所采用的手段

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下的构成。

[1]双磺酰亚胺基铵盐的制造方法，其为在无催化剂下使下式(1)表示的化合物与氨反应而得到下式(2)表示的双磺酰亚胺基铵盐的方法。

R-CHF-SO₂X    (1)

R¹-CHF-SO₂-N(NH₄)-SO₂-CHF-R²(2)

其中，式(1)中的R为碳数1～4的可含有醚性氧原子的含氟烷基或氟原子，X为氟原子或氯原子；式(2)中的R¹及R²为各自独立地与式(1)的R相对应的基团。

[2]如上述[1]所述的双磺酰亚胺基铵盐的制造方法，其中，上述式(1)表示的化合物通过将下式(3)表示的化合物水解而得到。

【化1】

其中，式(3)中的R与上述式(1)的R相同，X与上述式(1)的X相同。

[3]如[2]所述的双磺酰亚胺基铵盐的制造方法，其中，上述式(3)表示的化合物的水解在溶剂及脱卤化剂的存在下进行。

[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的双磺酰亚胺基铵盐的制造方法，其中，上述式(1)表示的化合物为CF₃-CHF-SO₂F或CF₂H-SO₂F。