JP2014533293A - 金属ジフルオロキレートボレートの製造方法、およびガルバニ電池における電池電解質または添加剤としての使用 - Google Patents
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Lは、一般式
mが1であり、Y1およびY2がC1と一緒にカルボニル基を意味する場合、nは0もしくは1であり、oは0もしくは1であり、その際、R1およびR2は、互いに異なってHもしくは1〜8個の炭素原子(C1〜C8)を有するアルキルであり、ならびにY3、Y4はそれぞれ互いに異なってOR3(R3はC1〜C8−アルキルである)であり、この場合にnもしくはoは1でないならば:pは0もしくは1であり、nおよびoが0であるならば、pは1である;
または、
Y1、Y2、Y3、Y4は、それぞれ互いに異なってOR3(R3はC1〜C8−アルキルである)を意味し、mは1であり、nは0もしくは1であり、oは1であり、およびpは0である;
または
C2およびC3は、5員環もしくは6員環の芳香族環もしくはヘテロ芳香族環(ここで、ヘテロ成分としてN、OもしくはS)であり、この環は、場合によりアルキル、アルコキシ、カルボキシもしくはニトリルで置換されていてよく、その際、R1、R2、Y3およびY4は不要であり、mは0である、もしくは1の場合、Y1およびY2はC1と一緒にカルボニル基を意味し、pは0もしくは1である]
を有する、酸素原子が末端に2つあるキレート剤である]
による前記構造のバリエーションでもある。
Lは、一般式
mが1であり、Y1およびY2がC1と一緒にカルボニル基を意味する場合、nは0もしくは1であり、oは0もしくは1であり、その際、R1およびR2は、互いに異なってHもしくは1〜8個の炭素原子(C1〜C8)を有するアルキルであり、ならびにY3、Y4はそれぞれ互いに異なってOR3(R3はC1〜C8−アルキルである)であり、この場合にnもしくはoが1でないならば:pは0もしくは1であり、nおよびoが0であるならば、pは1である;
または
Y1、Y2、Y3、Y4は、それぞれ互いに異なってOR3(R3はC1〜C8−アルキルである)を意味し、mは1であり、nは0もしくは1であり、oは1であり、およびpは0である;
または
C2およびC3は、5員環もしくは6員環の芳香族環もしくはヘテロ芳香族環(ここで、ヘテロ成分としてN、OもしくはS)であり、この環は、場合によりアルキル、アルコキシ、カルボキシもしくはニトリルで置換されていてよく、その際、R1、R2、Y3およびY4は不要であり、mは0である、もしくは1の場合、Y1およびY2はC1と一緒にカルボニル基を意味し、pは0もしくは1である]
を有する、酸素原子が末端に2つあるキレート剤である。
還流冷却器および滴下漏斗が設けられたジャケットタンク反応器0.5Lに、水を含まないDMC 229g中のLiBOB 37.5gおよびLi2C2O4 19.8gを装入して、内部温度70℃に加温した。その後、1時間以内に三フッ化ホウ素エーテラート 55.0gを計量供給した。前記タンクの温度は、前記反応混合物がその間ずっと弱く沸騰するように調整した。計量供給物を引き続き還流させて、時おり試料を採取した。これらの試料の反応進行度を11B−NMRにより調べた。
マグネット撹拌子を有する不活性化したGC−セプタム付バイアル(GC−Septumglas)内で、LiBOB 1.50gおよびシュウ酸リチウム0.91gをDMC 9.16gに溶解もしくは懸濁させて、DMC中のLiPF6 10%溶液 0.59gを添加した。撹拌したこの懸濁液に、三フッ化ホウ素エーテラート 2.20gを注加して、その後70℃に加温した。一定の時間間隔で試料を採取して、反応進行度を11B−NMRにより調べた。
マグネット撹拌子を有する2つの不活性化したGC−セプタム付バイアル内で、それぞれLiBOB 1.50gおよびシュウ酸リチウム 0.79gをPC9.2g中に溶解もしくは懸濁させた。前記バイアルのうちの1つに、PC中のLiPF6 10%溶液0.59gを注加した。撹拌したこの懸濁液に、それぞれ三フッ化ホウ素エーテラート 2.20gを注加して、その後70℃に加温した。一定の時間間隔で試料を採取して、反応進行度を11B−NMRにより調べた。
マグネット撹拌子を有する不活性化したGC−セプタム付バイアル内で、LiBOB 1.50gおよび粉砕されフッ化リチウム 0.23gをPC 6.8g中に溶解もしくは懸濁させて、PC中のLiPF6 10%溶液0.59gを添加した。撹拌したこの懸濁液に、三フッ化ホウ素エーテラート 1.10gを注加して、その後70℃に加温した。一定の時間間隔で試料を採取して、反応進行度を11B−NMRにより調べた。
マグネット撹拌子を有する不活性化したGC−セプタム付バイアル内で、LiBOB 1.50gおよび粉砕されたフッ化リチウム 0.25gをTHP 8.5g中で溶解もしくは懸濁させた。撹拌したこの懸濁液に、三フッ化ホウ素エーテラート 1.10gを注加して、その後70℃に加温した。一定の時間間隔で試料を採取して、反応進行度を11B−NMRにより調べた。
マグネット撹拌子を有する不活性化したGC−セプタム付バイアル内で、LiBMB 1.78gおよびフッ化リチウム 0.21gをPC 11g中で懸濁させた。撹拌したこの懸濁液に、三フッ化ホウ素エーテラート 1.14gを注加して、その後100℃で撹拌した。一定の時間間隔で試料を採取して、反応進行度を11B−NMRにより調べた。
マグネット撹拌子を有する不活性化したGC−セプタム付バイアル内で、LiBMB 1.78gおよびフッ化リチウム 0.21gをDMSO 10.5g中に溶解もしくは懸濁させた。撹拌したこの懸濁液に、三フッ化ホウ素エーテラート 1.14gを注加して、その後100℃で撹拌した。すでに短期間の後に、ほぼ透明な反応溶液が生じた。一定の時間間隔で試料を採取して、反応進行度を11B−NMRにより調べた。
Claims (15)
- 一般式
Lは、一般式
mが1であり、Y1およびY2がC1と一緒にカルボニル基を意味する場合、nは0もしくは1であり、oは0もしくは1であり、その際、R1およびR2は、互いに異なってHもしくは1〜8個の炭素原子(C1〜C8)を有するアルキルであり、ならびにY3、Y4はそれぞれ互いに異なってOR3(R3はC1〜C8−アルキルである)であり、この場合にnもしくはoが1でないならば:pは0もしくは1であり、nおよびoが0であるならば、pは1である;
または、
Y1、Y2、Y3、Y4は、それぞれ互いに異なってOR3(R3はC1〜C8−アルキルである)を意味し、mは1であり、nは0もしくは1であり、oは1であり、およびpは0である;
または、
C2およびC3は、5員環もしくは6員環の芳香族環もしくはヘテロ芳香族環(ここで、ヘテロ成分としてN、OまたはS)であり、該環は、場合によりアルキル、アルコキシ、カルボキシもしくはニトリルで置換されていてよく、その際、R1、R2、Y3およびY4は不要であり、mは0である、もしくは1の場合、Y1およびY2はC1と一緒にカルボニル基を意味し、pは0もしくは1である]
を有する、酸素原子が末端に2つあるキレート剤である]
の金属ジフルオロボレートの、一般式M[BL2]の金属ビス(キレート)ボレートと、三フッ化ホウ素ならびに金属フッ化物(MF)および/またはキレート配位子の金属塩(M2L)との非プロトン性有機溶媒における反応による製造方法。 - M+がLi+であり、およびLがC2O4 2-(オキサレート)またはC3H2O4 2-(マロネート)であること、ならびに生成物としてリチウムジフルオロオキサラトボレート(LiDFOB)またはリチウムジフルオロマロナトボレート(LiDFMB)が得られること、を特徴とする請求項1に記載の方法。
- 溶媒として、エーテル、エステル、ニトリル、ラクトン、アルキルカーボネートが、純粋な形態で、または任意の混合物として使用されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 溶媒として好ましくは、炭酸エステル(ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート)、環状エーテル、例えばテトラヒドロピランまたはテトラヒドロフラン、ポリエーテル、例えば1,2−ジメトキシエタンまたはジエチレングリコールジメチルエーテル、さらにニトリル、例えばアセトニトリル、アジポニトリル、マロジニトリル、グルタロニトリル、ならびにラクトン、例えばγ−ブチロラクトンが使用されることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記反応が、0〜250℃、好ましくは20〜150℃、および好ましくは30〜130℃の温度で実施されることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
- 難溶性の出発物質、つまり、前記金属フッ化物および/または前記金属キレート塩が、粉末化された形態、好ましくは粉砕された形態で使用されることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記難溶性の出発物質の平均粒径が100μm未満、好ましくは50μm未満であることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記金属塩MFおよび/またはM2Lが過剰量で使用されることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記金属塩MFおよび/またはM2Lが、0.1〜100質量%の過剰量で、好ましくは1〜20質量%の過剰量で使用されることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
- 触媒が、反応促進のために使用されることを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記触媒が、ルイス酸または前記反応混合物においてルイス酸を放出することができる物質を含んでいる、またはこれからなることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項に記載の方法。
- 触媒として、ホウ素、アルミニウムおよびリンと周期表2〜15族の元素との化合物、好ましくは分子のハロゲン化物、ペルフルオロアルキル、ペルフルオロアリールおよび/またはオキソ化合物、好ましくはアルミニウムアルコキシド(Al(OR)3)、ホウ酸エステル(B(OR)3)、酸化リンまたはリンハロゲン化物が使用されることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項に記載の方法。
- 触媒として、LiPF6が使用されることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記触媒が、使用される三フッ化ホウ素に対して最大20mol%、好ましくは10mol%まで、特に好ましくは5mol%までの量で使用されることを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項に記載の方法。
- 本発明による方法により製造される生成物の、ガルバニ電池、好ましくはリチウム電池における電解質または添加剤としての使用。
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Citations (1)
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Patent Citations (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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