[发明专利]合成用于锂离子电池的氟化导电盐的新工艺

权利要求书

1.一种制造式(I)的氟化双磺酰亚胺的工艺，优选作为用于锂电池应用的相应的式(II)的氟化磺酰亚胺的导电锂盐的前体，

其中在式(I)和式(II)中，

R1和R2独立地表示氟(F)或三氟甲基，并且

R3表示氢(H)、氟(F)，或R3表示与氮(N)一起形成带负电荷的氮(N^-)的电子对，带正电荷的三烷基铵基团、优选为三乙基铵基团又离子键合到所述氮(N^-)上；

其中所述工艺包括以下中的至少一种或其组合：

(i)提供作为式(I)的氟化双磺酰亚胺的第一直接或间接前体化合物，具有式(III)的氟化磺酰化合物，F-SO₂-Cl(III)，(氟硫酸氯化物)，或

氟化磺酰化合物，其选自由以下组成的组：具有式(IV)、(V)或(VI)之一的化合物，条件是所述式(IV)、(V)或(VI)之一的化合物直接由具有式(III)的氟化磺酰化合物获得，

F-SO₂-OH(IV)，CF₃-SO₂-OH(V)，CF₃-SO₂-Cl(VI)；

以及

(ii)提供选自由磺酰基氨基化合物(硫酸酰胺化合物)a)至c)或磺酰基异氰酸酯化合物d)至e)组成的组的化合物，作为式(I)的氟化双磺酰亚胺的第二前体化合物：

a)衍生自F-SO₂-NH₂×NH₄F的F-SO₂-NH₂(VII)，其通过使F-SO₂-Cl与氨(NH₃)反应获得，或

b)衍生自F₃C-SO₂-NH₂×NH₄F的F₃C-SO₂-NH₂(VIII)，其通过使F₃C-SO₂-Cl与氨(NH₃)反应获得，或

c)衍生自F₃C-SO₂-NH₂×NH₄F的F₃C-SO₂-NH₂(VIII)，其通过使F₃C-SO₂-F(TFMSAF，三氟甲基硫酸氟化物)与氨(NH₃)反应获得，

d)F-SO₂-N＝C＝O(IX)，其通过使F-CN与SO₃反应获得，或

e)F₃C-SO₂-N＝C＝O(X)，其通过使CF₃-CN与SO₃反应获得；

(iii)使(i)的第一前体化合物与(ii)的第二前体化合物每个式(I)的氟化双磺酰亚胺反应，条件是(ii)的第二前体化合物，

(1)在a)、b)和c)的情况下，a)的化合物(VII)、b)的化合物(VII)或c)的化合物(VII)与具有式(III)F-SO₂-Cl的氟化磺酰化合物，或与具有式CF₃-SO₂-Cl的氟化磺酰化合物具有式(VI)的氟化磺酰化合物反应，

得到式(I)的氟化双磺酰亚胺，其中R3表示氢(H)，并且R1和R2独立地表示氟(F)或三氟甲基；

或者

(2)在d)和e)的情况下，d)的化合物(IX)或e)的化合物(X)与具有式(IV)F-SO₂-OH的氟化磺酰化合物或与具有式(V)CF₃-SO₂-OH的氟化磺酰化合物反应，

得到式(I)的氟化双磺酰亚胺，其中R3表示氢(H)，并且R1和R2独立地表示氟(F)或三氟甲基；

或者

(3)在a)、b)和c)的情况下，a)的化合物(VII)、b)的化合物(VII)或c)的化合物(VII)与NEt₃和TFMSAF(三氟甲基硫酸氟化物)反应，

以获得式(I)的氟化双磺酰亚胺，其中R3表示与氮(N)一起形成带负电荷的氮(N^-)的电子对，带正电荷的三烷基铵基团、优选为三乙基铵基团又离子键合到该氮(N^-)上，优选地，其中R3是NEt₃并且式(I)的氟化双磺酰亚胺是双-TFMSAA×NEt₃；

和任选地，

(4)使在(1)或(2)下获得的式(I)的氟化双磺酰亚胺与在氟化氢(HF)中的浓缩单质氟(F₂)或在惰性溶剂中的浓缩单质氟(F₂)进一步反应，其中R3是氢(H)，

以获得式(I)的氟化双磺酰亚胺，其中R3表示氟(F)；

和任选地，

(5)将在(1)至(4)的任一项下获得的式(I)的氟化双磺酰亚胺转化成相应的式(II)的氟化磺酰亚胺的导电锂盐，优选用于锂电池应用的式(II)的磺酰亚胺，其中R1和R2独立地表示氟(F)或三氟甲基。