FR3134576A1 - Procédé de préparation d’un sel de lithium fonctionnalisé - Google Patents

Procédé de préparation d’un sel de lithium fonctionnalisé Download PDF

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C307/00—Amides of sulfuric acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfate groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C307/02—Monoamides of sulfuric acids or esters thereof, e.g. sulfamic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/34—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of amides of sulfuric acids

Abstract

La présente invention concerne un procédé de préparation d’un sel de lithium A comprenant l’étape a) de mise en contact d’un sel de lithium B comprenant au moins un groupement –S(O)2-F avec un composé C de formule (I) R-O-SiR1R2R3 en présence d’un catalyseur D pour former un mélange de produits comprenant ledit sel de lithium A comprenant au moins un groupement –S(O)2-OR ; ledit catalyseur D étant un composé ayant un pKa supérieur à 11 mesuré à 25°C. La présente invention concerne également un sel de lithium de formule (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IIIe), (IIIf), (IIIg), (IIIh), (IIIi), (IIIj), (IVa), (IVb), (IVc) ou (IVd).

Description

Procédé de préparation d’un sel de lithium fonctionnalisé Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne un procédé de préparation d’un sel de lithium. En particulier, la présente invention concerne un procédé de préparation d’un sel de lithium portant des groupements fonctionnels.
Arrière-plan technologique de l’invention
Les batteries Li-ion sont utilisées comme source d’énergie dans de nombreux dispositifs tels que les appareils de téléphonie mobiles, les ordinateurs ou les véhicules électriques. La plupart des batteries actuelles contiennent une solution liquide d’un électrolyte constituée d’un sel de lithium dans un solvant, ce dernier est généralement hautement inflammable (par exemples des solvants de type carbonates. D’autres technologies émergentes font appel à un électrolyte sous forme de gel qui limite la teneur en liquide inflammable sans être néanmoins dépourvu de risque. La technologie la plus prometteuse repose sur des batteries tout solide ne contenant pas de composés chimiques inflammables et offrant une densité d’énergie importante.
De nombreux sels de lithium sont commercialisés pour ce type d’applications dans les batteries. On peut citer notamment le perchlorate de lithium, l’hexafluorophospahte de lithium, le bis(trifluorométhanesulfonyl)imide et le lithium bis(fluorosulfonyl)imide. Les sels de lithium sulfonyl imides sont les sels les plus prometteurs d’un point de vue de la stabilité et de la conductivité. De nouveaux sels de lithium adaptés aux nouvelles technologies de batteries ont été évalués. A ce titre, la mise en œuvre de matériaux polymères contenant le sel de lithium sulfonyl imides a été considérée. On connait par exemple WO 2016/012670 qui décrit la préparation de polymères conducteurs de type polyaryle éther cétones ou polyéther sulfones contenant des sels de lithium de bis(sulfonyl)imides greffés. La synthèse de ce type de polymères est complexe et nécessite de nombreuses étapes réactionnelles avec parfois des conditions opératoires plus sévères.
Il existe donc un besoin pour la préparation de nouveaux sels de lithium de bis(sulfonyl)imide suivant un mode opératoire simple et aboutissant à de bons rendements.
La présente invention vise à résoudre au moins en partie les inconvénients de l’art antérieur.
Selon un premier aspect, la présente invention fournit un procédé de préparation d’un sel de lithiumAcomprenant une étape a) de mise en contact d’un sel de lithiumBcomprenant au moins un groupement –S(O)2-F avec un composéCde formule (I) R-O-SiR1R2R3en présence d’un catalyseurDpour former un mélange de produits comprenant ledit sel de lithiumAcomprenant au moins un groupement –S(O)2-OR ; ledit catalyseurDétant un composé ayant un pKa supérieur à 11 mesuré à 25°C.
La présente invention permet de préparer un sel de lithium fonctionnalisé dans des réactions opératoires douces avec de bons rendements et évitant ainsi des réactions secondaires. En particulier, le présent procédé permet d’éviter l’utilisation de composés nucléophiles tels que des alkoxydes ou des amines qui entraine la dissociation de la structure sulfonyl imide. Le présent procédé permet de substituer l’atome de fluor porté par l’atome de soufre du sel de lithiumBpar un groupement fonctionnel –OR issu du composéC. Ledit sel de lithiumAainsi formé comprend un groupement fonctionnel –OR lié audit atome de soufre.
Selon un mode de réalisation préféré, le substituant R dudit composéCcomprend au moins une double liaison carbone-carbone. La présence d’une double liaison carbone-carbone permettra de favoriser la préparation d’un polymère contenant le sel de lithium.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit sel de lithiumBest de formule LiN(S(O)2-F)(S(O)2R’) et ledit sel de lithiumAest de formule (IV) LiN(S(O)2-OR)(S(O)2R’) dans lesquelles R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy ; de préférence C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit sel de lithiumBcomprend deux groupements –S(O)2-F pour former un sel de lithiumAcomprenant deux groupements –S(O)2-OR. Ainsi, ledit sel de lithiumAcomporte deux groupements -OR comportant chacun au moins une double liaison carbone-carbone permettant la formation facilitée d’un polymère contenant un sel de lithium.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit sel de lithiumBest Li-N(S(O)2-F)2et ledit sel de lithiumAest de formule (III) Li-N(S(O)2-OR)2.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit composéCest de formule (I) R-O-SiR1R2R3dans laquelle les groupements R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H et C1-C10alkyle.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit composéCest de formule (I) R-O-SiR1R2R3dans laquelle le groupement R est de formule R4-X-(Y)n- dans lequel R4est un radical comprenant au moins une double liaison carbone-carbone ; X est un hétéroatome sélectionné parmi le groupe consistant en O, S et N(R5) dans lequel R5est H ou C1-C10alkyle ; Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en -C(R6)(R7)-, -C(R6)(R7)C(R6)(R7)SC(R6)(R7)- et -[(O)z(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9) C(R8)(R9)]- avec R6et R7indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H ou F, R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3, m un entier de 1 à 50, z = 0 si X est O ; n est un nombre entier de 1 à 50.
Selon un mode de réalisation préféré, le groupement R4est de formule (Ia), (Ib), (Ic) ou (Id) :
dans laquelle
A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C10alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C10alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C10cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C10cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C12aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S
R’’ est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit catalyseurDest sélectionné parmi le groupe consistant en N,N-Diisopropylethylamine, 1,8-Diazabicyclo(5.4.0)undec-7-ene, 6-(Dibutylamino)-1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene, 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene lié à du polystyrène, 1,5,7-Triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene, 7-Methyl-1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene, 1,1,3,3-Tetramethylguanidine, 2-tert-Butyl-1,1,3,3-tetramethylguanidine, 1,5,7-Triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene lié à du polystyrène, 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octane, Quinuclidine, 1,5-Diazabicyclo(4.3.0)non-5-ene, 2,6-Di-tert-butylpyridine, 2,8,9-Trimethyl-2,5,8,9-tetraza-1-phosphabicyclo[3.3.3]undecane, Cyclodiphosphazane, Lithium diisopropylamide, sodium diisopropylamide, potassium diisopropylamide, magnesium diisopropylamide, calcium diisopropylamide, rubidium diisopropylamide, lithium bis(trimethylsilyl)amide, sodium bis(trimethylsilyl)amide, potassium bis(trimethylsilyl)amide, magnesium bis(trimethylsilyl)amide, calcium bis(trimethylsilyl)amide, rubidium bis(trimethylsilyl)amide, lithium tetramethylpiperidide, sodium tetramethylpiperidide, potassium tetramethylpiperidide, magnesium tetramethylpiperidide, calcium tetramethylpiperidide, rubidium tetramethylpiperidide, [18-crown-6]-KHF2, KHF2, N,N’-diisopropylimidazonium, bifluorure, tetrabutylammonium.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit procédé comprend également une étape b) de purification dudit sel de lithiumA; ladite étape b) comprenant l’extraction dudit sel de lithiumApar un solvant organique non polaire.
Selon un mode de réalisation préféré, l’étape a) est mise en œuvre à une température de 10 à 50°C.
Selon un second aspect, la présente invention fournit un sel de lithium de formule (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IIIe), (IIIf), (IIIg), (IIIh), (IIIi), (IIIj), (IVa), (IVb), (IVc) ou (IVd)
dans lesquelles les substituants A, B, V et W sont tels que définis ci-dessus selon la présente invention ; les substituants X, Y sont tels que définis ci-dessus selon la présente invention ; et n est tel que défini ci-dessus selon la présente invention et R’ est tel que défini ci-dessus selon la présente invention .
Selon un mode de réalisation préféré, ledit sel de lithium est de formule (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IIIe), (IIIf), (IIIg), (IIIh), (IIIi), (IIIj), (IVa), (IVb), (IVc) ou (IVd) dans laquelle
A et B sont identiques et sont sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br et I ;
V est sélectionné parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C10alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C10alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C10cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C10cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C12aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester; de préférence V est sélectionné parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 6avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est O ;
X est O ;
Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en CH2CH2, CH2CF2, CF2CF2, CH2CHF, CF2CH2, CHFCH2, et n est un entier de 1 à 25 ; ou
Y est un groupement -[(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3, m est un entier de 1 à 25 et n est 1 ;
R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy ; de préférence C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit sel de lithium est de formule (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IIIe), (IIIf), (IIIg), (IIIh), (IIIi), (IIIj), (IVa), (IVb), (IVc) ou (IVd) dans laquelle A et B sont H, V est CH3, W est O, X est O et Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en CH2CH2, CH2CF2, CF2CF2, CH2CHF, CF2CH2, CHFCH2, et n est un entier de 1 à 10 ; ou
Y est un groupement -[(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3, m est un entier de 1 à 25 et n est 1 ;
R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy ; de préférence C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit sel de lithium est de formule (IIIa) dans laquelle A et B sont H, V est CH3, W est O, X est O et Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en CH2CH2, CH2CF2, CF2CF2, CH2CHF, CF2CH2, CHFCH2, et n est un entier de 1 à 10 ; ou
Y est un groupement -[(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3, m est un entier de 1 à 25 et n est 1.
Description détaillée de l’invention
Selon un premier aspect de l’invention, un procédé de préparation d’un sel de lithiumAest fourni. Ledit procédé comprend une étape de mise en contact d’un sel de lithiumBcomprenant au moins un groupement –S(O)2-F avec un composéCde formule (I) R-O-SiR1R2R3. Ledit sel de lithiumAest formé par une réaction d’échange entre l’atome de fluor porté par le groupement –S(O)2- dudit sel de lithiumBet le groupement –OR issu du composéCet porté par l’atome de silicium de celui-ci. Ledit sel de lithiumAainsi formé comporte au moins un groupement –S(O)2-OR. Ledit procédé selon la présente invention aboutit également à la formation d’un coproduit F-SiR1R2R3. Le présent procédé évite la formation de HF (l’atome de fluor se liant à l’atome de Si) au cours de la réaction qui aurait nécessité la neutralisation de celui-ci par un excès de base ou des étapes de purification supplémentaires. La présente invention permet de préparer un sel de lithium fonctionnalisé dans des réactions opératoires douces avec de bons rendements et évitant ainsi des réactions secondaires.
Composé B
Comme mentionné ci-dessus, ledit sel de lithiumBcomprend au moins un groupement –S(O)2-F. Selon un mode de réalisation préféré, ledit sel de lithiumBest de formule LiN(S(O)2-F)(S(O)2R’) dans laquelle R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy ; de préférence C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy. Ainsi, de manière préférée, le présent procédé comprend une étape de mise en contact du LiN(S(O)2-F)(S(O)2R’) avec un composéCde formule (I) R-O-SiR1R2R3tel que défini dans la présente demande, de préférence en présence du catalyseurDtel que défini dans la présente demande.
De préférence, ledit sel de lithiumBcomprend deux groupements –S(O)2-F.
En particulier, ledit sel de lithiumBest Li-N(S(O)2-F)2, i.e. lithium bis(sulfonyl)imide également dénommé LiFSI. Ainsi, de manière préférée, le présent procédé comprend une étape de mise en contact du Li-N(S(O)2-F)2 avec un composéCde formule (I) R-O-SiR1R2R3tel que défini dans la présente demande, de préférence en présence du catalyseurDtel que défini dans la présente demande.
Composé C
Selon un mode de réalisation préféré, ledit composéCest de formule (I) R-O-SiR1R2R3.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit composéCest de formule (I) R-O-SiR1R2R3dans laquelle les groupements R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, C1-C20alkyle, C3-C20cycloalkyle, C6-C20aryle. De préférence, les groupements R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, C1-C15alkyle, C3-C15cycloalkyle, C6-C15aryle. Plus préférentiellement, les groupements R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, C1-C10alkyle, C3-C10cycloalkyle, C6-C12aryle. En particulier, les groupements R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H et C1-C10alkyle. Plus particulièrement, les groupements R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, tert-butyle, sec-butyle, pentyle. De manière privilégiée, les groupements R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, méthyl, éthyle, propyle, tert-butyle. De manière préférentiellement privilégiée, les groupements R1et R2sont identiques et sont sélectionnés parmi le groupe consistant en H, méthyl, éthyle et le groupement R3est sélectionné parmi le groupe consistant en H, méthyl, éthyle, propyle, tert-butyle. De manière particulièrement privilégiée, les groupements R1, R2et R3sont identiques et sont sélectionnés parmi le groupe consistant en H, méthyl, éthyle.
Selon un mode de réalisation préféré, le substituant R dudit composéCcomprend au moins une double liaison carbone-carbone. Comme mentionné ci-dessus, la présence d’une double liaison carbone-carbone permettra de favoriser la préparation d’un polymère contenant le sel de lithium.
De préférence, le groupement R dudit composéCest de formule R4-X-(Y)n- dans lequel
R4est un radical comprenant au moins une double liaison carbone-carbone ;
X est un hétéroatome sélectionné parmi le groupe consistant en O, S et N(R5) dans lequel R5est H ou C1-C10alkyle ; de préférence R5est H, CH3ou C2H5;
Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en -C(R6)(R7)-, -C(R6)(R7)C(R6)(R7)SC(R6)(R7)- et -[(O)z(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec
R6et R7indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H ou F ; R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3,
m un entier de 1 à 50, avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10.
z = 0 si X est O ;
n est un nombre entier de 1 à 50 , avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10.
Selon un mode de réalisation préféré, dans ledit composéC, le groupement R4est de formule (Ia), (Ib), (Ic) ou (Id) :
dans laquelle
A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C2 0alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C2 0alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C2 0cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C2 0cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C20aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O ;
R’’ est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester.
De préférence, dans ledit composéC, le groupement R4est de formule (Ia), (Ib), (Ic) ou (Id) telle qu’illustrée ci-dessus dans laquelle A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 5alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C1 5alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C1 5cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C1 5cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C1 5aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O ;
R’’ est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester.
Plus préférentiellement, dans ledit composéC, le groupement R4est de formule (Ia), (Ib), (Ic) ou (Id) telle qu’illustrée ci-dessus dans laquelle A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 0alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C1 0alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C1 0cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C1 0cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C1 0aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O ;
R’’ est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester.
En particulier, dans ledit composéC, le groupement R4est de formule (Ia), (Ib), (Ic) ou (Id) telle qu’illustrée ci-dessus dans laquelle A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 0alkyle, C2-C1 0alkényle, C3-C1 0cycloalkyle, C4-C1 0cycloalkényle, C6-C1 0aryle, C1-C1 0perfluoroalkyle, C2-C1 0perfluoroalkényle, C3-C1 0perfluorocycloalkyle, C4-C1 0perfluorocycloalkényle, C6R10 5avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O.
Plus particulièrement, dans ledit composéC, le groupement R4est de formule (Ia), (Ib), (Ic) ou (Id) telle qu’illustrée ci-dessus dans laquelle A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle, C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 5avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O.
De manière privilégiée, dans ledit composéC, le groupement R4est de formule (Ia), (Ib), (Ic) ou (Id) telle qu’illustrée ci-dessus dans laquelle A et B sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, I, Br, CH3, C2H5, CF3, C2F5, phényle ; et V est sélectionné parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle, C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 5avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O.
De manière préférentiellement privilégiée, le groupement R4est de formule (Ia), (Ib), (Ic) ou (Id) telle qu’illustrée ci-dessus dans laquelle
A et B sont identiques et sont sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, I, Br ; ou
A est H et B est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, Br, I, CH3, C2H5, CF3, C2F5, phényle.
V est sélectionné parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle, C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 5avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O.
Ainsi, selon la présente invention, ledit composé C peut être de formule (Ia), (Ib), (Ic) ou (Id)
dans lesquelles les substituants A, B, V, W, X, Y, R1, R2et R3sont tels que définis ci-dessus dans la présente demande selon l’un quelconque des modes de réalisation décrits.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit composéCpeut être de formule (Ia), (Ib), (Ic) ou (Id)
dans lesquelles
R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, C1-C20alkyle, C3-C20cycloalkyle, C6-C20aryle ; avantageusement R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, C1-C15alkyle, C3-C15cycloalkyle, C6-C15aryle ; de préférence R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, C1-C10alkyle, C3-C10cycloalkyle, C6-C12aryle ; plus préférentiellement R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H et C1-C10alkyle ; en particulier R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, tert-butyle, sec-butyle, pentyle ; plus particulièrement R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, méthyl, éthyle, propyle, tert-butyle ;
X est un hétéroatome sélectionné parmi le groupe consistant en O, S et N(R5) dans lequel R5est H ou C1-C10alkyle ;
Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en -C(R6)(R7)-, -C(R6)(R7)C(R6)(R7)SC(R6)(R7)- et -[(O)z(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R6et R7indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H ou F ; R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3;
m un entier de 1 à 50, avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
z = 0 si X est O ;
n est un nombre entier de 1 à 50 , avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C2 0alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C2 0alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C2 0cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C2 0cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C20aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester ; avantageusement A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 5alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C1 5alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C1 5cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C1 5cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C1 5aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester; de préférence A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 0alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C1 0alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C1 0cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C1 0cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C1 0aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester ; plus préférentiellement A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 0alkyle, C2-C1 0alkényle, C3-C1 0cycloalkyle, C4-C1 0cycloalkényle, C6-C1 0aryle, C1-C1 0perfluoroalkyle, C2-C1 0perfluoroalkényle, C3-C1 0perfluorocycloalkyle, C4-C1 0perfluorocycloalkényle, C6-C1 0perfluoroaryle ; en particulier A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle, C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 5avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O.
Selon un mode de réalisation particulier, ledit composéCpeut être de formule (Ia), (Ib), (Ic) ou (Id)
dans lesquelles
R1et R2sont identiques et sont sélectionnés parmi le groupe consistant en H, méthyl, éthyle et R3est sélectionné parmi le groupe consistant en H, méthyl, éthyle, propyle, tert-butyle ; de préférence, R1, R2et R3sont identiques et sont sélectionnés parmi le groupe consistant en H, méthyl, éthyle ;
X est un hétéroatome sélectionné parmi le groupe consistant en O, S et N(R5) dans lequel R5est H ou C1-C10alkyle ; de préférence R5est H, CH3ou C2H5;
Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en -C(R6)(R7)-, -C(R6)(R7)C(R6)(R7)SC(R6)(R7)- et -[(O)z(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R6et R7indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H ou F ; R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3 ;
m un entier de 1 à 50, avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
z = 0 si X est O ;
n est un nombre entier de 1 à 50 , avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
A et B sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, I, Br, CH3, C2H5, CF3, C2F5, phényle ; de préférence A et B sont identiques et sont sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, I, Br ou A est H et B est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, Br, I, CH3, C2H5, CF3, C2F5, phényle ;
V est sélectionné parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle, C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 5avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O.
Composé A
Comme mentionné ci-dessus, ledit sel de lithiumAest formé par une réaction d’échange entre l’atome de fluor du groupement S(O)2F porté par ledit sel de lithiumBet ledit groupement –OR issu dudit composéCde formule (I) RO-SiR1R2R3.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit sel de lithiumAcomprend au moins un groupement –S(O)2-OR. De préférence, ledit sel de lithiumAcomprend deux groupements –S(O)2-OR lorsque ledit sel de lithiumBcomprend deux groupements –S(O)2-F. Ainsi, ledit sel de lithiumAcomporte deux groupements -OR comportant chacun au moins une double liaison carbone-carbone permettant la formation facilitée d’un polymère contenant un sel de lithium.
Selon un mode de réalisation particulier, ledit sel de lithiumAest de formule (III) Li-N(S(O)2-OR)2 avec R de formule R4-X-(Y)n- dans laquelle R4est un radical comprenant au moins une double liaison carbone-carbone ; X est un hétéroatome sélectionné parmi le groupe consistant en O, S et N(R5) dans lequel R5est H ou C1-C10alkyle ; de préférence R5est H, CH3ou C2H5; Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en -C(R6)(R7)-, -C(R6)(R7)C(R6)(R7)SC(R6)(R7)- et -[(O)z(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R6et R7indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H ou F ; R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3; m un entier de 1 à 50, avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ; z = 0 si X est O ; n est un nombre entier de 1 à 50 , avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10.
Lorsque ledit sel de lithiumAest de formule (III) Li-N(S(O)2-OR)2, les substituants R sont sélectionnés indépendamment l’un de l’autre pour chacun des groupements fonctionnels S(O)2-OR.
Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, ledit sel de lithiumAest de formule (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IIIe), (IIIf), (IIIg), (IIIh), (IIIi) ou (IIIj) :
dans laquelle
X est un hétéroatome sélectionné parmi le groupe consistant en O, S et N(R5) dans lequel R5est H ou C1-C10alkyle ;
Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en -C(R6)(R7)-, -C(R6)(R7)C(R6)(R7)SC(R6)(R7)- et -[(O)z(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R6et R7indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H ou F ; R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3;
m un entier de 1 à 50, avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
z = 0 si X est O ;
n est un nombre entier de 1 à 50 , avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C2 0alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C2 0alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C2 0cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C2 0cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C20aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester; avantageusement A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 5alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C1 5alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C1 5cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C1 5cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C1 5aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester ; de préférence A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 0alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C1 0alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C1 0cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C1 0cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C1 0aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester ; plus préférentiellement A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 0alkyle, C2-C1 0alkényle, C3-C1 0cycloalkyle, C4-C1 0cycloalkényle, C6-C1 0aryle, C1-C1 0perfluoroalkyle, C2-C1 0perfluoroalkényle, C3-C1 0perfluorocycloalkyle, C4-C1 0perfluorocycloalkényle, C6-C1 0perfluoroaryle ; en particulier A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle, C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 5avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O.
De préférence, ledit sel de lithiumAest de formule (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IIIe), (IIIf), (IIIg), (IIIh), (IIIi) ou (IIIj) dans laquelle
X est un hétéroatome sélectionné parmi le groupe consistant en O, S et N(R5) dans lequel R5est H ou C1-C10alkyle ; de préférence R5est H, CH3ou C2H5;
Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en -C(R6)(R7)-, -C(R6)(R7)C(R6)(R7)SC(R6)(R7)- et -[(O)z(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R6et R7indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H ou F ; R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3 ;
m un entier de 1 à 50, avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
z = 0 si X est O ;
n est un nombre entier de 1 à 50 , avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
A et B sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, I, Br, CH3, C2H5, CF3, C2F5, phényle ; de préférence A et B sont identiques et sont sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, I, Br ou A est H et B est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, Br, I, CH3, C2H5, CF3, C2F5, phényle ;
V est sélectionné parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle, C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 5avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O.
En particulier, ledit sel de lithiumAest de formule (IIIa), (IIIb), (IIIc) ou (IIId) telle que définie ci-dessus.
Alternativement, ledit sel de lithiumAest de formule (IV) LiN(S(O)2-OR)(S(O)2R’) lorsque ledit sel de lithiumBest de formule LiN(S(O)2-F)(S(O)2R’). Ledit sel de lithiumAest de formule (IV) LiN(S(O)2-OR)(S(O)2R’) dans laquelle R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy et R est tel que défini ci-dessus dans la présente demande.
Ainsi, ledit sel de lithiumAest de formule (IV) LiN(S(O)2-OR)(S(O)2R’) dans laquelle
R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy ; de préférence C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy ;
R est de formule R4-X-(Y)n- dans laquelle R4est un radical comprenant au moins une double liaison carbone-carbone ; X est un hétéroatome sélectionné parmi le groupe consistant en O, S et N(R5) dans lequel R5est H ou C1-C10alkyle ; de préférence R5est H, CH3ou C2H5; Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en -C(R6)(R7)-, -C(R6)(R7)C(R6)(R7)SC(R6)(R7)- et -[(O)z(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R6et R7indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H ou F ; R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3; m un entier de 1 à 50, avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ; z = 0 si X est O ; n est un nombre entier de 1 à 50 , avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10
Ainsi, ledit sel de lithiumAest de formule (IVa), (IVb), (IVc) ou (IVd)
dans laquelle
X est un hétéroatome sélectionné parmi le groupe consistant en O, S et N(R5) dans lequel R5est H ou C1-C10alkyle ;
Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en -C(R6)(R7)-, -C(R6)(R7)C(R6)(R7)SC(R6)(R7)- et -[(O)z(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R6et R7indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H ou F ; R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3;
m un entier de 1 à 50, avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
z = 0 si X est O ;
n est un nombre entier de 1 à 50 , avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C2 0alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C2 0alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C2 0cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C2 0cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C20aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester; avantageusement A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 5alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C1 5alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C1 5cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C1 5cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C1 5aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester ; de préférence A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 0alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C1 0alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C1 0cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C1 0cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C1 0aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester ; plus préférentiellement A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 0alkyle, C2-C1 0alkényle, C3-C1 0cycloalkyle, C4-C1 0cycloalkényle, C6-C1 0aryle, C1-C1 0perfluoroalkyle, C2-C1 0perfluoroalkényle, C3-C1 0perfluorocycloalkyle, C4-C1 0perfluorocycloalkényle, C6-C1 0perfluoroaryle ; en particulier A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle, C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 5avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O ;
R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy ; de préférence C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy.
De préférence, ledit sel de lithiumAest de formule (IVa), (IVb), (IVc) ou (IVd) dans laquelle
X est un hétéroatome sélectionné parmi le groupe consistant en O, S et N(R5) dans lequel R5est H ou C1-C10alkyle ; de préférence R5est H, CH3ou C2H5;
Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en -C(R6)(R7)-, -C(R6)(R7)C(R6)(R7)SC(R6)(R7)- et -[(O)z(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R6et R7indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H ou F ; R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3 ;
m un entier de 1 à 50, avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
z = 0 si X est O ;
n est un nombre entier de 1 à 50 , avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
A et B sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, I, Br, CH3, C2H5, CF3, C2F5, phényle ; de préférence A et B sont identiques et sont sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, I, Br ou A est H et B est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, Br, I, CH3, C2H5, CF3, C2F5, phényle ;
V est sélectionné parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle, C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 5avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O ;
R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy ; de préférence C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy.
Catalyseur D
Ledit procédé de préparation dudit sel de lithiumAest mis en œuvre en présence d’un catalyseurD. Avantageusement, ledit catalyseurDest un composé non nucléophile. L’utilisation d’un composé non nucléophile permet d’éviter la dégradation dudit sel de lithiumB.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit catalyseurDest un composé ayant un pKa supérieur à 11 mesuré à 25°C dans l’eau. Selon un mode de réalisation particulier, ledit catalyseurDa un pKa supérieur à 11,5, avantageusement supérieur à 12,0, de préférence supérieur à 12,5, en particulier supérieur à 13,0.
De préférence, le ratio molaire du catalyseur par rapport audit sel de lithiumBest supérieur ou égal à 0,1, de préférence supérieur ou égal à 0,2. De préférence, le ratio molaire du catalyseur par rapport audit sel de lithiumBest inférieur ou égal à 2,5, de préférence inférieur ou égal à 2.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit catalyseurDest sélectionné parmi le groupe consistant en N,N-Diisopropylethylamine, 1,8-Diazabicyclo(5.4.0)undec-7-ene, 6-(Dibutylamino)-1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene, 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene lié à du polystyrène, 1,5,7-Triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene, 7-Methyl-1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene, 1,1,3,3-Tetramethylguanidine, 2-tert-Butyl-1,1,3,3-tetramethylguanidine, 1,5,7-Triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene lié au polystyrène, 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octane, Quinuclidine, 1,5-Diazabicyclo(4.3.0)non-5-ene, 2,6-Di-tert-butylpyridine, 2,8,9-Trimethyl-2,5,8,9-tetraza-1-phosphabicyclo[3.3.3]undecane, cyclodiphosphazane, Lithium diisopropylamide, sodium diisopropylamide, potassium diisopropylamide, magnesium diisopropylamide, calcium diisopropylamide, rubidium diisopropylamide, lithium bis(trimethylsilyl)amide, sodium bis(trimethylsilyl)amide, potassium bis(trimethylsilyl)amide, magnesium bis(trimethylsilyl)amide, calcium bis(trimethylsilyl)amide, rubidium bis(trimethylsilyl)amide, lithium tetramethylpiperidide, sodium tetramethylpiperidide, potassium tetramethylpiperidide, magnesium tetramethylpiperidide, calcium tetramethylpiperidide, rubidium tetramethylpiperidide, [18-crown-6]-KHF2, KHF2, N,N’-diisopropylimidazonium, bifluorure, tetrabutylammonium.
En particulier, ledit catalyseurDest sélectionné parmi le groupe consistant en 1,8-Diazabicyclo(5.4.0)undec-7-ene, 1,5,7-Triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene, 2-tert-butyl-1,1,3,3-tétraméthylguanidine, ,5,7-Triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene lié au polystyrène et 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene lié à du polystyrène.
Mise en œuvre du procédé selon l’invention
Le procédé peut être mis en œuvre dans des conditions opératoires douces. L’étape a) du procédé est de préférence mise en œuvre dans un réacteur fait d’un matériau tel que Inconel®, Hastelloy®, Monel®.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit procédé est mis en œuvre à une température de 10 à 70°C, avantageusement de 10°C à 50°C, de préférence à une température de 10°C à 30°C.
Ledit procédé peut être mis en œuvre à une pression de 0,5 à 3 bara, de préférence à pression atmosphérique ; même si la pression n’est pas un paramètre important dans la mise en œuvre du procédé.
Ledit procédé peut être mis en œuvre sous atmosphère inerte ou non.
De préférence, à l’étape a), ledit sel de lithiumBest mis en contact avec ledit catalyseurDsuivi par l’addition dudit composéC. Ceci permet d’améliorer la conversion de la réaction entre le sel de lithium et le composéC.
La réaction entre le sel de lithiumBet le composéCest de préférence mise en œuvre à la stœchiométrie ou en léger excès ou défaut de composéC. Ainsi, par exemple, si ledit sel de lithiumBcomporte deux groupements S(O)2-F, 2 eq. de composéCpar rapport au nombre de moles de sel de lithiumBsont ajoutés.
Ledit procédé peut être mis en œuvre en présence d’un solvant même si le procédé peut être effectué sans solvant. Lorsqu’un solvant est utilisé, celui-ci peut être par exemple acétonitrile, benzonitrile, dimethylsulfoxide, dimethyl formamide, 1,4 dioxane, nitrométhane, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, propyl carbonate, éthylène carbonate, N-méthyl-2-pyrrolidone ou un mélange de ceux-ci.
Outre le sel de lithiumA, ledit mélange de produits peut comprendre dudit sel de lithiumBn’ayant pas réagi ou ledit composéCn’ayant pas réagi ou un mélange des deux.
Ledit mélange de produits peut également comprendre du F-SiR1R2R3avec R1, R2et R3tels que définis dans la présente demande. Lorsque R1, R2et R3sont CH3, le F-Si(CH3)3formé au cours de l’étape a) est éliminé facilement compte tenu de son point d’ébullition (Bp = 16°C).
Lorsque ledit sel de lithiumBcomporte deux groupements S(O)2-F, ledit mélange de produits peut également comprend un composé dans lequel un seul des atomes de fluor a été substitué. Par exemple, lorsque ledit sel de lithiumBest LiN(S(O)2-F)2, ledit mélange de produits peut comprendre LiN(S(O)2F)(S(O)2-OR).
Ledit sel de lithiumBpeut éventuellement contenir des impuretés liées à son procédé de préparation, telles que LiCl, LiF ou FSO3Li dans une teneur massique inférieure à 1000 ppm, avantageusement inférieure à 500 ppm, de préférence inférieure à 100 ppm sur base du poids total dudit sel de lithium. En particulier, FSO3Li, s’il est présent, représente une teneur massique inférieure à 5 ppm sur base du poids total dudit sel de lithiumB. D’autres impuretés peuvent également être présentes dans ledit sel de lithiumBcomme décrit dans le document WO 2018/104674. Ces impuretés peuvent éventuellement être présentes dans ledit sel de lithiumAdans une teneur inférieure ou égale à celle mentionné pour ledit sel de lithiumB.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit procédé comprend également une étape b) de purification dudit mélange de produits obtenu à l’étape a) pour isoler ledit sel de lithiumA. Si l’étape a) a été mise en œuvre en présence d’un solvant, celui-ci est de préférence évaporé avant la mise en œuvre de l’étape b). Ladite étape b) comprend notamment une étape d’extraction dudit sel de lithiumApar un solvant organique apolaire. Ledit solvant organique apolaire est par exemple un C5-C10alkyle, C5-C10cycloalkyle, C6-C10aryle, C1-C3haloalkyle, éther diéthylique, 1,4-dioxane, tétrahydrofurane ou un mélange de ceux-ci. De préférence, ledit solvant organique apolaire est n-hexane, pentane, heptane, cyclohexane, cyclopentane, benzène, toluène, xylène, cumène, CCl4, CHCl3, éther diéthylique, 1,4-dioxane, tétrahydrofurane ou un mélange de ceux-ci.
Ledit procédé selon la présente invention permet d’obtenir ledit sel de lithiumAavec une très haute pureté. Le mélange obtenu à l’étape b) et comprenant ledit sel de lithium et ledit solvant apolaire est distillé pour éliminer le solvant apolaire et récupéré ledit sel de lithiumA. La mise en œuvre de l’étape b) permet d’aboutir à une composition comprenant au moins 95% en poids, de préférence au moins 98% en poids, en particulier au moins 99% en poids, plus particulièrement au moins 99,5% de sel de lithiumAsur base du poids total de la composition.
Ladite composition peut comprendre moins de 1%, de préférence moins de 0,5% en poids de composés additionnels sélectionnés le groupe consistant en ledit composéC, ledit composéBet F-SiR1R2R3avec R1, R2, R3tels que définis dans la présente demande. Lorsque ledit sel de lithiumBest LiN(S(O)2-F)2, ladite composition peut comprendre moins de 1%, de préférence moins de 0,5% en poids de composés additionnels sélectionnés le groupe consistant en ledit composéC, ledit composéB, F-SiR1R2R3et LiN(S(O)2F)(S(O)2-OR) avec R, R1, R2, R3tels que définis dans la présente demande.
Sel de lithium de formule ( IIIa ), ( IIIb ), ( IIIc ), ( IIId ), (IIIe), ( IIIf ), ( IIIg ), ( IIIh ), ( IIIi ), ( IIIj ), ( IVa ), ( IVb ), ( IVc ) ou ( IVd )
Selon un second aspect de la présente invention, un sel de lithium est fourni. Selon un mode de réalisation préféré, ledit sel de lithium est de formule (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IIIe), (IIIf), (IIIg), (IIIh), (IIIi), (IIIj), (IVa), (IVb), (IVc) ou (IVd)
dans laquelle
X est un hétéroatome sélectionné parmi le groupe consistant en O, S et N(R5) dans lequel R5est H ou C1-C10alkyle ;
Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en -C(R6)(R7)-, -C(R6)(R7)C(R6)(R7)SC(R6)(R7)- et -[(O)z(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R6et R7indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H ou F ; R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3;
m un entier de 1 à 50, avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
z = 0 si X est O ;
n est un nombre entier de 1 à 50 , avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C2 0alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C2 0alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C2 0cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C2 0cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C20aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester; avantageusement A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 5alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C1 5alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C1 5cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C1 5cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C1 5aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester ; de préférence A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 0alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C1 0alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C1 0cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C1 0cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C1 0aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester ; plus préférentiellement A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C1 0alkyle, C2-C1 0alkényle, C3-C1 0cycloalkyle, C4-C1 0cycloalkényle, C6-C1 0aryle, C1-C1 0perfluoroalkyle, C2-C1 0perfluoroalkényle, C3-C1 0perfluorocycloalkyle, C4-C1 0perfluorocycloalkényle, C6-C1 0perfluoroaryle ; en particulier A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle, C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 5avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O ;
R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy ; de préférence C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy.
De préférence, ledit sel de lithium est de formule (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IIIe), (IIIf), (IIIg), (IIIh), (IIIi), (IIIj), (IVa), (IVb), (IVc) ou (IVd) dans laquelle
X est un hétéroatome sélectionné parmi le groupe consistant en O, S et N(R5) dans lequel R5est H ou C1-C10alkyle ; de préférence R5est H, CH3ou C2H5;
Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en -C(R6)(R7)-, -C(R6)(R7)C(R6)(R7)SC(R6)(R7)- et -[(O)z(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R6et R7indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H ou F ; R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3 ;
m un entier de 1 à 50, avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
z = 0 si X est O ;
n est un nombre entier de 1 à 50 , avantageusement de 1 à 40, de préférence de 1 à 30, plus préférentiellement de 1 à 20, en particulier de 1 à 10 ;
A et B sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, I, Br, CH3, C2H5, CF3, C2F5, phényle ; de préférence A et B sont identiques et sont sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, I, Br ou A est H et B est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, Br, I, CH3, C2H5, CF3, C2F5, phényle ;
V est sélectionné parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle, C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 5avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est sélectionné parmi O et S, de préférence O
R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy ; de préférence C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy.
En particulier, ledit sel de lithium est de formule (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IIIe), (IIIf), (IIIg), (IIIh), (IIIi), (IIIj), (IVa), (IVb), (IVc) ou (IVd) dans laquelle
A et B sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, I, Br, CH3, C2H5, CF3, C2F5, phényle ; de préférence A et B sont identiques et sont sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, I, Br ou A est H et B est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, Br, I, CH3, C2H5, CF3, C2F5, phényle ;
V est sélectionné parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle, C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 5avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
W est O ;
X est O ;
Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en CH2CH2, CH2CF2, CF2CF2, CH2CHF, CF2CH2, CHFCH2, et n est un entier de 1 à 25 ; ou
Y est un groupement -[(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3, m est un entier de 1 à 25 et n est 1 ;
R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy ; de préférence C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit sel de lithium est de formule (IIIa) dans laquelle
A et B sont H,
V est CH3ou H,
W est O,
X est O et
Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en CH2CH2, CH2CF2, CF2CF2, CH2CHF, CF2CH2, CHFCH2, et n est un entier de 1 à 10 ; ou
Y est un groupement -[(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3, m est un entier de 1 à 25 et n est 1.
Exemples Exemple 1
Dans un réacteur de 50 ml, 1,06 g de LiFSI sont dissous dans 20 ml d’acétonitrile à température ambiante (22oC). A cette solution, 1,5 ml de 1,8-Diazabicyclo(5.4.0)undec-7-ene (2eq. par rapport au LiFSI – pKa de 13,5 à 25°C dans l’eau) sont ajoutés et mélangés pendant 5 minutes, suivi par l’addition de 2,54 ml de 2-(Trimethylsiloxy)ethyl methacrylate (2eq. par rapport au LiFSI). Le mélange réactionnel est agité à température ambiante pendant 24h sous atmosphère ambiante. L’acétonitrile est évaporé par l’intermédiaire d’un évaporateur rotatif à 30°C et 1 mbar. Le résidu est mélangé à de l’éther de pétrole jusqu’à l’obtention de deux phases. La phase supérieure contenant le sel de lithiumAet l’éther de pétrole est séparée et l’éther de pétrole est évaporé par l’intermédiaire d’un évaporateur rotatif à 30°C et 1 mbar. Le produit récupéré est le sel de lithium de formule (IIIa) avec A et B = H, V =CH3, W = O, X = O et Y est CH2CH2; n = 1. La conversion du LiFSI est de 100%. La pureté du sel de lithium est supérieure à 99%.
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 6.06 (dd, J = 1.7, 0.9 Hz, 2H), 5.75 – 5.53 (m, 2H), 4.15 – 4.00 (m, 4H), 3.68 – 3.53 (m, 4H), 1.94 – 1.67 (m, 6H).
Exemple 2
L’exemple 1 est reproduit avec une quantité de 0,17 ml de 1,8-Diazabicyclo(5.4.0)undec-7-ene (0,2eq. par rapport au LiFSI). Le produit récupéré est le sel de lithium de formule (IIIa) avec A et B = H, V =CH3, W = O, X = O et Y est CH2CH2; n = 1. La conversion du LiFSI est de 100%. La pureté du sel de lithium est supérieure à 99%.
Exemple comparatif 1
L’exemple 1 est reproduit avec 2,16 ml de triéthylamine (2eq. par rapport au LiFSI). La triéthylamine a un pKa inférieur à 11. Le produit récupéré est le sel de lithium de formule (IIIa) avec A et B = H, V =CH3, W = O, X = O et Y est CH2CH2; n = 1. La conversion du LiFSI est de 8%.

Claims (14)

  1. Procédé de préparation d’un sel de lithiumAcomprenant une étape a) de mise en contact d’un sel de lithiumBcomprenant au moins un groupement –S(O)2-F avec un composéCde formule (I) R-O-SiR1R2R3en présence d’un catalyseurDpour former un mélange de produits comprenant ledit sel de lithiumAcomprenant au moins un groupement –S(O)2-OR ; ledit catalyseurDétant un composé ayant un pKa supérieur à 11 mesuré à 25°C ; R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, C1-C20alkyle, C3-C20cycloalkyle, C6-C20aryle ; R comprend au moins une double liaison carbone-carbone.
  2. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit sel de lithiumBest de formule LiN(S(O)2-F)(S(O)2R’) et ledit sel de lithiumAest de formule (IV) LiN(S(O)2-OR)(S(O)2R’) dans lesquelles R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy ; de préférence C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy.
  3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit sel de lithiumBcomprend deux groupements –S(O)2-F pour former un sel de lithiumAcomprenant deux groupements –S(O)2-OR.
  4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit sel de lithiumBest Li-N(S(O)2-F)2et ledit sel de lithiumAest de formule (III) Li-N(S(O)2-OR)2.
  5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit composéCest de formule (I) R-O-SiR1R2R3dans laquelle les groupements R1, R2et R3sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H et C1-C10alkyle.
  6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit composéCest de formule (I) R-O-SiR1R2R3dans laquelle le groupement R est de formule R4-X-(Y)n- dans lequel R4est un radical comprenant au moins une double liaison carbone-carbone ; X est un hétéroatome sélectionné parmi le groupe consistant en O, S et N(R5) dans lequel R5est H ou C1-C10alkyle ; Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en -C(R6)(R7)-, -C(R6)(R7)C(R6)(R7)SC(R6)(R7)- et -[(O)z(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R6et R7indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H ou F, R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3, m un entier de 1 à 50, z = 0 si X est O ; n est un nombre entier de 1 à 50.
  7. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que le groupement R4est de formule (Ia), (Ib), (Ic) ou (Id) :

    dans laquelle
    A, B et V sont indépendamment les uns des autres sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C10alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C10alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C10cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C10cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C12aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle ;
    W est sélectionné parmi O et S
    R’’ est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester, de préférence F, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester.
  8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit catalyseurDest sélectionné parmi le groupe consistant en N,N-Diisopropylethylamine, 1,8-Diazabicyclo(5.4.0)undec-7-ene, 6-(Dibutylamino)-1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene, 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene lié à du polystyrène, 1,5,7-Triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene, 7-Methyl-1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene, 1,1,3,3-Tetramethylguanidine, 2-tert-Butyl-1,1,3,3-tetramethylguanidine, 1,5,7-Triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene lié à du polystyrène, 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octane, Quinuclidine, 1,5-Diazabicyclo(4.3.0)non-5-ene, 2,6-Di-tert-butylpyridine, 2,8,9-Trimethyl-2,5,8,9-tetraza-1-phosphabicyclo[3.3.3]undecane, Cyclodiphosphazane, Lithium diisopropylamide, sodium diisopropylamide, potassium diisopropylamide, magnesium diisopropylamide, calcium diisopropylamide, rubidium diisopropylamide, lithium bis(trimethylsilyl)amide, sodium bis(trimethylsilyl)amide, potassium bis(trimethylsilyl)amide, magnesium bis(trimethylsilyl)amide, calcium bis(trimethylsilyl)amide, rubidium bis(trimethylsilyl)amide, lithium tetramethylpiperidide, sodium tetramethylpiperidide, potassium tetramethylpiperidide, magnesium tetramethylpiperidide, calcium tetramethylpiperidide, rubidium tetramethylpiperidide, [18-crown-6]-KHF2, KHF2, N,N’-diisopropylimidazonium, bifluorure, tetrabutylammonium.
  9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comprend également une étape b) de purification dudit sel de lithiumA; ladite étape b) comprenant l’extraction dudit sel de lithiumApar un solvant organique non polaire.
  10. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l’étape a) est mise en œuvre à une température de 10 à 50°C.
  11. Sel de lithium de formule (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IIIe), (IIIf), (IIIg), (IIIh), (IIIi), (IIIj), (IVa), (IVb), (IVc) ou (IVd)














    dans lesquelles les substituants A, B, V et W sont tels que définis à la revendication 8 ; les substituants X, Y sont tels que définis à la revendication 7 ; et n est tel que défini à la revendication 7 et R’ est tel que défini à la revendication 3.
  12. Sel de lithium selon la revendication précédente de formule (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IIIe), (IIIf), (IIIg), (IIIh), (IIIi), (IIIj), (IVa), (IVb), (IVc) ou (IVd) dans laquelle
    A et B sont identiques et sont sélectionnés parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br et I ;
    V est sélectionné parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C10alkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C2-C10alkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’, C3-C10cycloalkyle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C4-C10cycloalkényle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle, C6-C12aryle optionnellement substitué par un ou plusieurs substituant(s) R’’ ou un ou plusieurs groupements C1-C5alkyle avec R’’ est sélectionné parmi le groupe consistant en F, Cl, I, Br, C1-C4éther, C1-C4ester, C1-C4thioéther, C1-C4thioester; de préférence V est sélectionné parmi le groupe consistant en H, F, Cl, Br, I, C1-C5alkyle C1-C5perfluoroalkyle, C6R10 6avec R10indépendamment sélectionné parmi H, F, C1-C5alkyle ;
    W est O ;
    X est O ;
    Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en CH2CH2, CH2CF2, CF2CF2, CH2CHF, CF2CH2, CHFCH2, et n est un entier de 1 à 25 ; ou
    Y est un groupement -[(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3, m est un entier de 1 à 25 et n est 1 ;
    R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy ; de préférence C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy.
  13. Sel de lithium selon l’une quelconque des revendications précédentes 11 ou 12 de formule (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IIIe), (IIIf), (IIIg), (IIIh), (IIIi), (IIIj), (IVa), (IVb), (IVc) ou (IVd) dans laquelle A et B sont H, V est CH3, W est O, X est O et Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en CH2CH2, CH2CF2, CF2CF2, CH2CHF, CF2CH2, CHFCH2, et n est un entier de 1 à 10 ; ou
    Y est un groupement -[(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3, m est un entier de 1 à 25 et n est 1 ;
    R’ est un substituant sélectionné parmi le groupe consistant en F, C1-C4alkyle, C1-C4perfluoroalkyle, C1-C4alkoxy, C1-C4perfluoroalkoxy.
  14. Sel de lithium de formule (IIIa) selon l’une quelconque des revendications précédentes 11 à 13 dans laquelle A et B sont H, V est CH3, W est O, X est O et Y est un groupement sélectionné parmi le groupe consistant en CH2CH2, CH2CF2, CF2CF2, CH2CHF, CF2CH2, CHFCH2, et n est un entier de 1 à 10 ; ou
    Y est un groupement -[(C(R8)(R9)-C(R8)(R9)O)m-C(R8)(R9)C(R8)(R9)]- avec R8et R9indépendamment sélectionnés pour chaque atome de carbone et pour chaque unité Y parmi H, F ou CH3, m est un entier de 1 à 25 et n est 1.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016012670A1 (fr) 2014-07-23 2016-01-28 Cdp Innovation Nouveaux polymeres contenant des sels de lithium ou de sodium de bis(sulfonyl)imides greffes, leurs procedes de preparation et leurs utilisations comme electrolytes pour batteries
US20170058066A1 (en) * 2015-08-24 2017-03-02 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Polymer compound for a conductive polymer and method for producing same
US20170299963A1 (en) * 2016-04-14 2017-10-19 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Monomer, polymer, resist composition, and patterning process
WO2018104674A1 (fr) 2016-12-08 2018-06-14 Arkema France Procédé de séchage et de purification du sel de lithium de bis(fluorosulfonyl)imide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016012670A1 (fr) 2014-07-23 2016-01-28 Cdp Innovation Nouveaux polymeres contenant des sels de lithium ou de sodium de bis(sulfonyl)imides greffes, leurs procedes de preparation et leurs utilisations comme electrolytes pour batteries
US20170058066A1 (en) * 2015-08-24 2017-03-02 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Polymer compound for a conductive polymer and method for producing same
US20170299963A1 (en) * 2016-04-14 2017-10-19 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Monomer, polymer, resist composition, and patterning process
WO2018104674A1 (fr) 2016-12-08 2018-06-14 Arkema France Procédé de séchage et de purification du sel de lithium de bis(fluorosulfonyl)imide

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BARROW A. S. ET AL: "The growing applications of SuFEx click chemistry", CHEMICAL SOCIETY REVIEWS, vol. 48, no. 17, 27 August 2019 (2019-08-27), UK, pages 4731 - 4758, XP093009135, ISSN: 0306-0012, Retrieved from the Internet <URL:https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/cs/c8cs00960k> DOI: 10.1039/C8CS00960K *
BOLTUKHINA EKATERINA ET AL: "Chemoselective Activation of Trimethylsilyl Enol Ether Functionalities in the Presence of Silyl-Protected Alcohols by Trimethylsilyl-Nonaflyl Exchange", SYNTHESIS, vol. 2011, no. 21, 1 November 2011 (2011-11-01), STUTTGART, DE., pages 3507 - 3515, XP093006607, ISSN: 0039-7881, Retrieved from the Internet <URL:https://www.thieme-connect.de/products/ejournals/pdf/10.1055/s-0030-1260207.pdf> DOI: 10.1055/s-0030-1260207 *
JEREMY YATVIN ET AL: "SuFEx Click: New Materials from SOxF and Silyl Ethers", CHEMISTRY - A EUROPEAN JOURNAL, JOHN WILEY & SONS, INC, DE, vol. 22, no. 46, 25 August 2016 (2016-08-25), pages 16348 - 16354, XP071879880, ISSN: 0947-6539, DOI: 10.1002/CHEM.201602926 *
LEE CAYO ET AL: "The Emerging Applications of Sulfur(VI) Fluorides in Catalysis", ACS CATALYSIS, vol. 11, no. 11, 19 May 2021 (2021-05-19), US, pages 6578 - 6589, XP093009138, ISSN: 2155-5435, Retrieved from the Internet <URL:https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acscatal.1c01201> DOI: 10.1021/acscatal.1c01201 *

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