JP6691740B2 - フルオロスルホニルイミド化合物の製造方法 - Google Patents
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Z(YN−SO2−X)n (1)
(式中、前記Xはフッ素原子以外のハロゲン原子を表し、前記Yは−SO2−X、パーフルオロアルキルスルホニル基、パーフルオロアルキルカルボニル基又はシアノスルホニル基の何れかを表し、前記Zは水素イオン、金属イオン又はオニウムイオンの何れかを表す。また、前記nは前記Zの価数をkとしたとき、n=kである。)
即ち、本発明のフルオロスルホニルイミド化合物の製造方法によれば、ハロスルホニル基を有する前記化学式(1)で表されるイミド化合物に対し、フッ化物塩(金属フッ化物)ではなく無水フッ化水素酸を用いて反応させるので、従来のハロゲン交換フッ素化法と比較して、低温で時間を短縮してフルオロスルホニルイミド化合物を製造することが可能になる。また、原料である前記イミド化合物やフルオロスルホニルイミド化合物が分解等の副反応を生じることもないので、収率の低下も抑制することができ、高純度のフルオロスルホニルイミド化合物を得ることができる。すなわち、本発明のフルオロスルホニルイミド化合物の製造方法によれば、高純度のフルオロスルホニルイミド化合物を簡便に製造することができる。
本実施の形態のフルオロスルホニルイミド化合物の製造方法は、ハロスルホニル基を有し、かつ下記化学式(1)で表されるイミド化合物(以下、「イミド化合物」という。)に対し、無水フッ化水素酸を作用させることにより、フルオロスルホニルイミド化合物を製造するものである。
Z(YN−SO2−X)n (1)
(式中、前記Xはフッ素原子以外のハロゲン原子を表し、前記Yは−SO2−X、パーフルオロアルキルスルホニル基、パーフルオロアルキルカルボニル基又はシアノスルホニル基の何れかを表し、前記Zは水素イオン、金属イオン又はオニウムイオンの何れかを表す。また、前記nは前記Zの価数をkとしたとき、n=kである。)
先ず、窒素雰囲気下でアミド硫酸48.5gをフラスコ内に仕込み、続いて、当該フラスコ内に塩化チオニル164.2gを滴下した。次に、58.3gのクロロ硫酸をフラスコ内に滴下した。その後、130℃にて24時間加熱することで、108gの褐色透明液からなる反応混合物を得た。この反応混合物を蒸留することにより、ビスクロロスルホニルイミド酸を得た。尚、当該合成方法については、Z.Anorg.Allg.Chem.2005.631.55−59に開示されている方法に準じて行った。
PFA容器に前記ビスクロロスルホニルイミド酸を11.8g入れ、続いて塩化カリウム4.1gと無水フッ化水素酸120gを投入して、室温にて2時間(反応時間)攪拌した。その後、窒素気流下、60℃で3時間乾燥させると、液体成分は除去され、白色固体11.5gが得られた。これはビスクロロスルホニルイミド酸を基準にした場合、収率96%に相当する。
PFA容器に前記ビスクロロスルホニルイミド酸10.0g入れ、続いてジメチルカーボネート10.0gを投入した。さらに、塩化カリウム3.83gを投入し、ガスの発生を確認した。ガス発生がとまったのを確認してから、重量比率でジメチルカーボネート:無水フッ化水素酸溶液=65:35の溶液20.8gを投入し、反応温度90℃で加熱還流を1時間(反応時間)行った。その後、窒素雰囲下2時間乾燥を行った。液体成分は除去され、9.6gの白色ゲル状の固体が得た。収率は、ビスクロロスルホニルイミド酸を基準にした場合、94%であった。
PFA容器に前記ビスクロロスルホニルイミド酸5.0gを入れ、続いてジメチルカーボネート5gを投入した。さらに、重量比率でジメチルカーボネート:無水フッ化水素酸溶液=65:35の溶液を11.4g投入した。その後、反応温度90℃で加熱還流を1時間(反応時間)行った。
PFA容器に前記ビスクロロスルホニルイミド酸10gを入れ、続いてジメチルカーボネート10gを投入した。さらに、塩化ナトリウム3.0gを投入し、ガスの発生を確認した。ガス発生がとまったのを確認してから、重量比率でジメチルカーボネート:無水フッ化水素酸溶液=65:35の溶液20.8gを投入し、反応温度90℃で加熱還流を1時間(反応時間)行った。その後、窒素雰囲下2時間乾燥を行った。これにより、液体成分は除去され、8.9gの白色固体が得られた。収率は、ビスクロロスルホニルイミド酸を基準にした場合、94%であった。
Claims (9)
- ハロスルホニル基を有し、かつ下記化学式(1)で表されるイミド化合物と、添加量が当該イミド化合物に対し2モル当量以上の無水フッ化水素酸及び有機溶媒からなる混合溶媒とを混合し、前記イミド化合物と前記無水フッ化水素酸を反応させることにより、
前記ハロスルホニル基をフルオロスルホニル基に変換してフルオロスルホニルイミド化合物を生成させるフルオロスルホニルイミド化合物の製造方法。
Z(YN−SO2−X)n (1)
(式中、前記Xはフッ素原子以外のハロゲン原子を表し、前記Yは−SO2−X、パーフルオロアルキルスルホニル基、パーフルオロアルキルカルボニル基又はシアノスルホニル基の何れかを表し、前記Zは水素イオン、金属イオン又はオニウムイオンの何れかを表す。また、前記nは前記Zの価数をkとしたとき、n=kである。) - 前記無水フッ化水素酸と前記有機溶媒の混合割合が10:90〜50:50の範囲内である請求項1に記載のフルオロスルホニルイミド化合物の製造方法。
- ハロスルホニル基を有し、かつ下記化学式(1)で表されるイミド化合物と、添加量が当該イミド化合物に対し50モル当量以上の無水フッ化水素酸とを無溶媒下で反応させることにより、
前記ハロスルホニル基をフルオロスルホニル基に変換してフルオロスルホニルイミド化合物を生成させるフルオロスルホニルイミド化合物の製造方法。
Z(YN−SO2−X)n (1)
(式中、前記Xはフッ素原子以外のハロゲン原子を表し、前記Yは−SO2−X、パーフルオロアルキルスルホニル基、パーフルオロアルキルカルボニル基又はシアノスルホニル基の何れかを表し、前記Zは水素イオン、金属イオン又はオニウムイオンの何れかを表す。また、前記nは前記Zの価数をkとしたとき、n=kである。) - 前記金属イオンがアルカリ金属イオンである請求項1〜3の何れか1項に記載のフルオロスルホニルイミド化合物の製造方法。
- 前記イミド化合物と前記無水フッ化水素酸を反応させて得られるフルオロスルホニルイミド化合物を、当該フルオロスルホニルイミド化合物に対し反応性の低い有機溶媒に溶解させた後に再結晶化して精製する請求項1〜4の何れか1項に記載のフルオロスルホニルイミド化合物の製造方法。
- 前記フルオロスルホニルイミド化合物に対し反応性の低い有機溶媒がエタノールである請求項5に記載のフルオロスルホニルイミド化合物の製造方法。
- 前記イミド化合物と前記無水フッ化水素酸との反応は、当該無水フッ化水素酸を還流させながら行う請求項1〜6の何れか1項に記載のフルオロスルホニルイミド化合物の製造方法。
- ハロスルホニル基を有し、かつ下記化学式(1)で表されるイミド化合物に、アルカリ金属ハライド又はオニウムハライドを添加した後、前記イミド化合物と無水フッ化水素酸を反応させることにより、前記ハロスルホニル基をフルオロスルホニル基に変換してフルオロスルホニルイミド化合物を生成させるものであり、
前記イミド化合物と前記無水フッ化水素酸との反応は、
前記イミド化合物と、添加量が当該イミド化合物に対し2モル当量以上の無水フッ化水素酸及び有機溶媒からなる混合溶媒とを混合することにより行うフルオロスルホニルイミド化合物の金属塩又はオニウム塩の製造方法。
Z(YN−SO2−X)n (1)
(式中、前記Xはフッ素原子以外のハロゲン原子を表し、前記Yは−SO2−X、パーフルオロアルキルスルホニル基、パーフルオロアルキルカルボニル基又はシアノスルホニル基の何れかを表し、前記Zは水素イオン、金属イオン又はオニウムイオンの何れかを表す。また、前記nは前記Zの価数をkとしたとき、n=kである。) - ハロスルホニル基を有し、かつ下記化学式(1)で表されるイミド化合物に、アルカリ金属ハライド又はオニウムハライドを添加した後、前記イミド化合物と無水フッ化水素酸とを反応させることにより、前記ハロスルホニル基をフルオロスルホニル基に変換してフルオロスルホニルイミド化合物を生成させるものであり、
前記イミド化合物と前記無水フッ化水素酸との反応は、
前記イミド化合物と、添加量が当該イミド化合物に対し50モル当量以上の無水フッ化水素酸とを無溶媒下で混合することにより行うフルオロスルホニルイミド化合物の金属塩又はオニウム塩の製造方法。
Z(YN−SO 2 −X)n (1)
(式中、前記Xはフッ素原子以外のハロゲン原子を表し、前記Yは−SO 2 −X、パーフルオロアルキルスルホニル基、パーフルオロアルキルカルボニル基又はシアノスルホニル基の何れかを表し、前記Zは水素イオン、金属イオン又はオニウムイオンの何れかを表す。また、前記nは前記Zの価数をkとしたとき、n=kである。)
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