JP2011246386A - フッ素化スルホンイミド化合物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】化学式((Rf1SO2)(Rf2SO2)NLi)で示されるフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法であって、化学式(Rf1SO2NH2)で示されるスルホンアミドと化学式(Rf2SO2X)に示されるスルホニルハライドとを、水素化リチウム(LiH)の存在下、有機溶媒中で反応させることを特徴とするフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法を選択する。但し、上記化学式において、Rf1及びRf2は、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基、フルオロアルキル基、フルオロアルケニル基であり、Xはフッ素(F)又は塩素(Cl)である。
【選択図】なし
Description
[1] 下記式(1)に示されるフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法であって、
下記式(2)に示されるスルホンアミドと下記式(3)に示されるスルホニルハライドとを、水素化リチウム(LiH)の存在下、有機溶媒中で反応させることを特徴とするフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法。
(Rf1SO2)(Rf2SO2)NLi ・・・(1)
Rf1SO2NH2 ・・・(2)
Rf2SO2X ・・・(3)
但し、上記式(1)〜(3)において、Rf1及びRf2は、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基、フルオロアルキル基、フルオロアルケニル基である。
また、上記式(3)において、Xはフッ素(F)又は塩素(Cl)である。
前記分散液に、前記スルホンアミドを添加して混合液を生成する過程と、
前記混合液に、前記スルホニルハライドを添加してイミド化反応を行なう過程と、を備えることを特徴とする前項[1]に記載のフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法。
前記分散液に、前記スルホンアミドを溶媒に溶解させたスルホンアミド溶液を滴下することを特徴とする前項[2]に記載のフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法。
[4] 前記有機溶媒が、テトラヒドロフランであることを特徴とする前項[1]乃至[3]のいずれか一項に記載のフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法。
本発明のフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法は、下記式(4)に示されるフッ素化スルホンイミドリチウム塩を製造する方法であって、下記式(5)に示されるスルホンアミドと下記式(6)に示されるスルホニルハライドとを、水素化リチウム(LiH)の存在下、有機溶媒中で反応させることを特徴とするものである。
(Rf1SO2)(Rf2SO2)NLi ・・・(4)
Rf1SO2NH2 ・・・(5)
Rf2SO2X ・・・(6)
但し、上記式(4)〜(6)において、Rf1及びRf2は、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基、フルオロアルキル基、フルオロアルケニル基である。
また、上記式(6)において、Xはフッ素(F)又は塩素(Cl)である。
本発明のメリットとしては、スルホンアミドとスルホニルハライドとから、スルホンイミドリチウム塩を直接生成できることが挙げられる。
また、上記式(6)において、Xはフッ素(F)又は塩素(Cl)である。
本発明の第1の過程では、水素化リチウムを有機溶媒に分散させて水素化リチウムの分散液を調製する。
本発明の第2の過程では、上記第1の過程で調製した水素化リチウムの分散液に、上記式(5)に示されるスルホンアミドを添加して、スルホンアミドのリチウム塩を含む混合液を生成する。
本発明の第3の過程では、上記第2の過程で生成したスルホンアミドのリチウム塩を含む混合液に、上記式(6)に示されるスルホニルハライドを添加してイミド化反応を行なう。これにより、上記式(4)に示されるフッ素化スルホンイミドリチウム塩を製造することができる。
ここで、本発明のフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法において、Rf1及びRf2が炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基である場合には、以下に列挙するペルフルオロアルキルスルホンイミドリチウム塩が得られる。
上記式(4)で表されるペルフルオロアルキルスルホンイミドリチウム塩は、Rf1とRf2とが同一の場合(対称構造)として、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム塩[(CF3SO2)2NLi]、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドリチウム塩[(C2F5SO2)2NLi]、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミドリチウム塩[(C3F7SO2)2NLi]、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドリチウム塩[(C4F9SO2)2NLi]等のペルフルオロアルキルスルホンイミドリチウム塩類が挙げられる。なお、本発明において、Rf1及びRf2が炭素数3又は4の場合には、直鎖状以外に分岐状の構造異性体を含んでいる(以下、同様)。
すなわち、上記式(5)に示されるスルホンアミドのRf1と、上記式(6)に示されるスルホニルハライドのRf2とを適宜組み合わせることにより、所望の構成のイミドリチウム塩を製造することができる。
攪拌機、温度計を備えた200mLガラスフラスコに、テトラヒドロフラン50gと水素化リチウム1gとを仕込んで水素化リチウムの分散液を調製した。この分散液に、ペルフルオロブタンスルホンアミド(C4F9SO2NH2)18.7gを溶解したテトラヒドロフラン溶液50gを滴下した。
次いでペルフルオロブタンスルホニルフロライド(C4F9SO2F)18.9gを加え、60℃で10時間反応を行った。反応液を冷却後、不溶解物をろ過し、ろ液からテトラヒドロフランを留去して、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドリチウム塩[(C4F9SO2)2NLi]を得た。なお、収率は83%であった。
実施例1と同様の装置に、テトラヒドロフラン50gと水素化リチウム1gとを仕込んで水素化リチウム分散液を調製した。この分散液に、トリフルオロメタンスルホンアミド(CF3SO2NH2)9gを溶解したテトラヒドロフラン溶液50gを滴下した。
次いでトリフルオロメタンスルホニルクロライド(CF3SO2Cl)11gを加え、30℃で10時間反応を行った。反応液を冷却後、不溶解物をろ過し、ろ液からテトラヒドロフランを留去して、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム塩[(CF3SO2)2NLi]を得た。なお、収率は88%であった。
実施例1と同様の装置に、テトラヒドロフラン50gと水素化リチウム1gとを仕込んで水素化リチウム分散液を調製した。この溶解液に、トリフルオロメタンスルホンアミド(CF3SO2NH2)9gを溶解したテトラヒドロフラン溶液50gを滴下した。
次いでノナフルオロブタンスルホニルフロライド(C4F9SO2F)19gを加え、60℃で20時間反応を行った。反応液を冷却後、不溶解物をろ過し、ろ液からテトラヒドロフランを留去して、ノナフルオロ−N−[(トリフルオロメタン)スルホニル]ブタンスルホニルアミドリチウム塩[(CF3SO2)(C4F9SO2)NLi]を得た。なお、収率は、85%であった。
Claims (4)
- 下記式(1)に示されるフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法であって、
下記式(2)に示されるスルホンアミドと下記式(3)に示されるスルホニルハライドとを、水素化リチウム(LiH)の存在下、有機溶媒中で反応させることを特徴とするフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法。
(Rf1SO2)(Rf2SO2)NLi ・・・(1)
Rf1SO2NH2 ・・・(2)
Rf2SO2X ・・・(3)
但し、上記式(1)〜(3)において、Rf1及びRf2は、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基、フルオロアルキル基、フルオロアルケニル基である。
また、上記式(3)において、Xはフッ素(F)又は塩素(Cl)である。 - 前記水素化リチウムを前記有機溶媒に分散させて分散液を調製する過程と、
前記分散液に、前記スルホンアミドを添加して混合液を生成する過程と、
前記混合液に、前記スルホニルハライドを添加してイミド化反応を行なう過程と、を備えることを特徴とする請求項1に記載のフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法。 - 前記分散液に、前記スルホンアミドを添加して混合液を生成する過程において、
前記分散液に、前記スルホンアミドを溶媒に溶解させたスルホンアミド溶液を滴下することを特徴とする請求項2に記載のフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法。 - 前記有機溶媒が、テトラヒドロフランであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のフッ素化スルホンイミド化合物の製造方法。
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