JP6912982B2 - Method for producing lithium difluorophosphate - Google Patents

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本開示は、ジフルオロリン酸リチウムの製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for producing lithium difluorophosphate.

非水電解液を用いた電池(例えばリチウム二次電池)の性能を改善するために、非水電解液に対し、種々の添加剤を含有させることが行われている。
例えば、電池の保存特性を改善できる電池用非水電解液として、モノフルオロリン酸リチウム及びジフルオロリン酸リチウムの少なくとも一方を添加剤として含有する電池用非水電解液が知られている(例えば、特許文献1参照)。
In order to improve the performance of a battery using a non-aqueous electrolyte solution (for example, a lithium secondary battery), various additives are added to the non-aqueous electrolyte solution.
For example, as a non-aqueous electrolyte solution for a battery capable of improving the storage characteristics of a battery, a non-aqueous electrolyte solution for a battery containing at least one of lithium monofluorophosphate and lithium difluorophosphate as an additive is known (for example,). See Patent Document 1).

ジフルオロリン酸リチウムの製造方法としては、例えば、
ヘキサフルオロリン酸リチウムと二酸化ケイ素とを非水溶媒中で反応させる方法(例えば、特許文献2参照)、
ヘキサフルオロリン酸リチウムとヘキサメチルジシロキサンのようなSi−O−Si結合を有する化合物とを反応させる方法(例えば、特許文献3参照)、並びに、
ヘキサフルオロリン酸リチウムと、リチウムのリンオキソ酸塩及びリンのオキソ酸無水物とを反応させる方法(例えば、特許文献4参照)が知られている。
As a method for producing lithium difluorophosphate, for example,
A method of reacting lithium hexafluorophosphate and silicon dioxide in a non-aqueous solvent (see, for example, Patent Document 2).
A method for reacting lithium hexafluorophosphate with a compound having a Si—O—Si bond such as hexamethyldisiloxane (see, for example, Patent Document 3), and
A method of reacting lithium hexafluorophosphate with a phosphoric acid salt of lithium and an oxoacid anhydride of phosphorus (see, for example, Patent Document 4) is known.

特許3439085号公報Japanese Patent No. 3439085 特許4604505号公報Japanese Patent No. 4604505 特許5768801号公報Japanese Patent No. 5768801 特開2015−209341号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-209341

しかしながら、本発明者等の検討により、これら従来のジフルオロリン酸リチウムの製造方法では、反応主生成物であるジフルオロリン酸リチウムだけでなく、反応副生成物として、フッ化リチウム(LiF)、モノフルオロリン酸リチウム(LiPOF)等も生成されることが判明した。
従って、これら従来の製造方法に関し、ジフルオロリン酸リチウムの収率を向上させる余地があることがわかった。
However, according to the studies by the present inventors, in these conventional methods for producing lithium difluorophosphate, not only lithium difluorophosphate, which is the main reaction product, but also lithium fluoride (LiF) and mono as reaction by-products. It was found that lithium fluorophosphate (Li 2 PO 3 F) and the like were also produced.
Therefore, it was found that there is room for improving the yield of lithium difluorophosphate with respect to these conventional production methods.

本開示の課題は、ジフルオロリン酸リチウムを高収率で製造できるジフルオロリン酸リチウムの製造方法を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a method for producing lithium difluorophosphate, which can produce lithium difluorophosphate in a high yield.

上記課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。 Specific means for solving the above problems include the following aspects.

<1> 下記式(I)で表されるボロキシン化合物と、ヘキサフルオロリン酸リチウムと、を反応させることにより、ジフルオロリン酸リチウムを得る反応工程を有するジフルオロリン酸リチウムの製造方法。 <1> A method for producing lithium difluorophosphate, which comprises a reaction step of obtaining lithium difluorophosphate by reacting a booxine compound represented by the following formula (I) with lithium hexafluorophosphate.

Figure 0006912982
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式(I)中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、無置換のアリール基又は炭素数1〜12の脂肪族基を表す。 In formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent an unsubstituted aryl group or an aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms.

<2> 前記式(I)中、前記R、前記R、及び前記Rは、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基である<1>に記載のジフルオロリン酸リチウムの製造方法。 <2> In the formula (I), the R 1 , the R 2 , and the R 3 are independently methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, respectively. The method for producing lithium difluorophosphate according to <1>, which is a t-butyl group, a cyclohexyl group, or a phenyl group.

<3> 前記式(I)で表されるボロキシン化合物が、下記式(I−1)又は下記式(I−2)で表される化合物である<1>又は<2>に記載のジフルオロリン酸リチウムの製造方法。 <3> The difluorophosphorus according to <1> or <2>, wherein the boroxine compound represented by the formula (I) is a compound represented by the following formula (I-1) or the following formula (I-2). Method for producing lithium acid.

Figure 0006912982
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<4> 更に、前記反応工程の前に、下記式(II)で表されるボロン酸化合物を脱水反応させることにより、前記式(I)で表されるボロキシン化合物を得る工程を有する<1>に記載のジフルオロリン酸リチウムの製造方法。 <4> Further, prior to the reaction step, there is a step of obtaining a boronoxine compound represented by the formula (I) by dehydrating the boronic acid compound represented by the following formula (II) <1>. The method for producing lithium difluorophosphate according to.

Figure 0006912982
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式(II)中、Rは、無置換のアリール基又は炭素数1〜12の脂肪族基を表す。 In formula (II), R 0 represents an unsubstituted aryl group or an aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms.

<5> 前記式(II)中、前記Rが、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基である<4>に記載のジフルオロリン酸リチウムの製造方法。 <5> In the formula (II), the R 0 is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a cyclohexyl group, or a phenyl group. The method for producing lithium difluorophosphate according to <4>.

<6> 前記式(II)で表されるボロン酸化合物が、下記式(II−1)又は下記式(II−2)で表される化合物である<4>又は<5>に記載のジフルオロリン酸リチウムの製造方法。 <6> The difluoro compound according to <4> or <5>, wherein the boronic acid compound represented by the formula (II) is a compound represented by the following formula (II-1) or the following formula (II-2). Method for producing lithium phosphate.

Figure 0006912982
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本開示によれば、ジフルオロリン酸リチウムを高収率で製造できるジフルオロリン酸リチウムの製造方法が提供される。 According to the present disclosure, there is provided a method for producing lithium difluorophosphate capable of producing lithium difluorophosphate in a high yield.

本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
In the present specification, the numerical range represented by using "~" means a range including the numerical values before and after "~" as the lower limit value and the upper limit value.
In the present specification, the term "process" is included in this term not only as an independent process but also as long as the intended purpose of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes. Is done.

本開示のジフルオロリン酸リチウムの製造方法(以下、「本開示の製造方法」ともいう)は、下記式(I)で表されるボロキシン化合物と、ヘキサフルオロリン酸リチウムと、を反応させることにより、ジフルオロリン酸リチウムを得る反応工程を有する。 The method for producing lithium difluorophosphate of the present disclosure (hereinafter, also referred to as “the production method of the present disclosure”) is obtained by reacting a boroxin compound represented by the following formula (I) with lithium hexafluorophosphate. , Has a reaction step to obtain lithium difluorophosphate.

Figure 0006912982
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式(I)中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、無置換のアリール基又は炭素数1〜12の脂肪族基を表す。 In formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent an unsubstituted aryl group or an aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms.

反応工程では、式(I)で表されるボロキシン化合物と、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)と、を反応させることにより、以下の反応スキームによってジフルオロリン酸リチウム(LiPO)が生成される。 In the reaction step, lithium difluorophosphate (LiPO 2 F 2 ) is produced by the following reaction scheme by reacting the booxine compound represented by the formula (I) with lithium hexafluorophosphate (LiPF 6). Will be done.

Figure 0006912982
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反応工程では、反応副生成物(LiF、LiPOF、等)の生成が抑制され、ジフルオロリン酸リチウムの質量分率が高い反応生成物が得られる。
このため、本開示の製造方法によれば、ジフルオロリン酸リチウムを高収率で製造できる。
本明細書中では、反応生成物中におけるジフルオロリン酸リチウムの質量分率を、「ジフルオロリン酸リチウムの純度」と称することがある。
In the reaction step, the formation of reaction by-products (LiF, Li 2 PO 3 F, etc.) is suppressed, and a reaction product having a high mass fraction of lithium difluorophosphate can be obtained.
Therefore, according to the production method of the present disclosure, lithium difluorophosphate can be produced in a high yield.
In the present specification, the mass fraction of lithium difluorophosphate in the reaction product may be referred to as "purity of lithium difluorophosphate".

反応工程において、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)と反応させる式(I)で表されるボロキシン化合物は、以下のとおりである。 The booxine compound represented by the formula (I) to be reacted with lithium hexafluorophosphate (LiPF 6) in the reaction step is as follows.

Figure 0006912982
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式(I)中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、無置換のアリール基又は炭素数1〜12の脂肪族基を表す。 In formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent an unsubstituted aryl group or an aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms.

式(I)中、R、R、及びRで表される無置換のアリール基としては、それぞれ独立に、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基などが挙げられるが、フェニル基が好ましい。 In formula (I), as the unsubstituted aryl group represented by R 1, R 2, and R 3, each independently, a phenyl group, a naphthyl group, anthracenyl group, and a phenanthryl group, a phenyl group Is preferable.

式(I)中、R、R、及びRで表される炭素数1〜12の脂肪族基は、それぞれ独立に、直鎖状の脂肪族基であってもよいし、分岐状の脂肪族基であってもよいし、環状構造を有する脂肪族基であってもよい。
式(I)中、R、R、及びRで表される炭素数1〜12の脂肪族基は、それぞれ独立に、飽和脂肪族基(即ち、アルキル基)であってもよいし、不飽和脂肪族基(即ち、アルケニル基又はアルキニル基)であってもよい。
In the formula (I), the aliphatic groups having 1 to 12 carbon atoms represented by R 1 , R 2 , and R 3 may be independently linear aliphatic groups or branched. It may be an aliphatic group of the above, or it may be an aliphatic group having a cyclic structure.
In formula (I), the aliphatic groups having 1 to 12 carbon atoms represented by R 1 , R 2 , and R 3 may be independently saturated aliphatic groups (that is, alkyl groups). , It may be an unsaturated aliphatic group (that is, an alkenyl group or an alkynyl group).

、R、及びRで表される炭素数1〜12の脂肪族基の具体例としては、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、1−エチルプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−メチルブチル基、3,3−ジメチルブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1−メチルペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、sec−ヘプチル基、tert−ヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、sec−オクチル基、tert−オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基などの、直鎖状又は分岐状の飽和脂肪族基(即ち、アルキル基);
ビニル基、1−プロペニル基、アリル基(2−プロペニル基)、イソプロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−メチル−2−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、ヘキセニル基、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基(プロパルギル基と同義)、1−ブチニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、1−ペンチニル基、2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、4−ペンチニル基、5−ヘキシニル基、1−メチル−2−プロピニル基、2−メチル−3−ブチニル基、2−メチル−3−ペンチニル基、1−メチル−2−ブチニル基、1,1−ジメチル−2−プロピニル、1,1−ジメチル−2−ブチニル基、1−ヘキシニル基などの、直鎖状又は分岐状の不飽和脂肪族基(即ち、アルケニル基又はアルキニル基);
シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、1−シクロペンテニル基、1−シクロヘキセニル基などの、環状構造を有する脂肪族基;
などが挙げられる。
Specific examples of the aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 1 , R 2 , and R 3 include
Methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, 1-ethylpropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, 2-methylbutyl group, 3,3-dimethylbutyl group , N-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1-methylpentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, sec-hexyl group, tert-hexyl group, n-heptyl group, isoheptyl group, sec-heptyl group, tert Linear or branched saturated aliphatic groups such as −heptyl group, n-octyl group, isooctyl group, sec-octyl group, tert-octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group. Alkyl group);
Vinyl group, 1-propenyl group, allyl group (2-propenyl group), isopropenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, 2-methyl-2-propenyl group , 1-Methyl-2-propenyl group, 2-methyl-1-propenyl group, hexenyl group, ethynyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group (synonymous with propargyl group), 1-butynyl group, 2-butynyl group , 3-butynyl group, 1-pentynyl group, 2-pentynyl group, 3-pentynyl group, 4-pentynyl group, 5-hexynyl group, 1-methyl-2-propynyl group, 2-methyl-3-butynyl group, 2 Linear or branched, such as −methyl-3-pentynyl group, 1-methyl-2-butynyl group, 1,1-dimethyl-2-propynyl, 1,1-dimethyl-2-butynyl group, 1-hexynyl group Unsaturated aliphatic group (ie, alkenyl group or alkynyl group);
An aliphatic group having a cyclic structure such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a 1-cyclopentenyl group, a 1-cyclohexenyl group;
And so on.

、R、及びRで表される炭素数1〜12の脂肪族基としては、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、又はシクロヘキシル基が好ましく、メチル基、エチル基、又はイソプロピル基がより好ましく、メチル基が更に好ましい。 The aliphatic groups having 1 to 12 carbon atoms represented by R 1 , R 2 , and R 3 are independently methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, and isobutyl group. , T-butyl group, or cyclohexyl group is preferable, methyl group, ethyl group, or isopropyl group is more preferable, and methyl group is further preferable.

式(I)中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、又はフェニル基であることがより好ましい。メチル基又はフェニル基であることが更に好ましい。 In formula (I), R 1 , R 2 and R 3 are independently methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group and cyclohexyl group, respectively. , Or a phenyl group, more preferably a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, or a phenyl group. It is more preferably a methyl group or a phenyl group.

式(I)で表されるボロキシン化合物として、特に好ましくは、下記式(I−1)又は下記式(I−2)で表される化合物である。 The boroxine compound represented by the formula (I) is particularly preferably a compound represented by the following formula (I-1) or the following formula (I-2).

Figure 0006912982
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式(I)で表されるボロキシン化合物は、例えば、後述の式(II)で表されるボロン酸化合物を脱水反応させることによって得られる。
後述の式(II)で表されるボロン酸化合物を1種のみ用い、これを脱水反応させた場合には、R、R、及びRが同一である態様の式(I)で表されるボロキシン化合物が生成される。
後述の式(II)で表されるボロン酸化合物を2種以上用い、これらを脱水反応させた場合には、R、R、及びRが異なる態様の式(I)で表されるボロキシン化合物が、1種又は2種以上生成される。
ここで、「R、R、及びRが異なる」との概念には、R、R、及びRが互いに異なる状態だけでなく、R、R、及びRのうちの2つが同一であり、残りの1つが他の2つと異なる状態も包含される。
The boronoxine compound represented by the formula (I) can be obtained, for example, by dehydrating the boronic acid compound represented by the formula (II) described later.
When only one boronic acid compound represented by the formula (II) described later is used and this is dehydrated, it is represented by the formula (I) of the embodiment in which R 1 , R 2 and R 3 are the same. Boroxine compounds are produced.
When two or more boronic acid compounds represented by the formula (II) described later are used and dehydrated, R 1 , R 2 and R 3 are represented by the formula (I) of a different embodiment. One or more boroxine compounds are produced.
Here, the concept of "R 1 , R 2 , and R 3 are different" includes not only the states in which R 1 , R 2 , and R 3 are different from each other, but also among R 1 , R 2 , and R 3. A state in which two of them are the same and the remaining one is different from the other two is also included.

反応工程では、式(I)で表されるボロキシン化合物の1種と、ヘキサフルオロリン酸リチウムと、を反応させてもよいし、式(I)で表されるボロキシン化合物の2種以上と、ヘキサフルオロリン酸リチウムと、を反応させてもよい。
ジフルオロリン酸リチウムの収率をより向上させる観点から、反応工程では、式(I)で表されるボロキシン化合物の1種と、ヘキサフルオロリン酸リチウムと、を反応させることが好ましい。
In the reaction step, one kind of booxine compound represented by the formula (I) may be reacted with lithium hexafluorophosphate, or two or more kinds of the boroxine compound represented by the formula (I) may be reacted. You may react with lithium hexafluorophosphate.
From the viewpoint of further improving the yield of lithium difluorophosphate, it is preferable to react one of the booxine compounds represented by the formula (I) with lithium hexafluorophosphate in the reaction step.

反応工程における反応は、溶媒の存在下で行うことができる。
反応工程における反応を溶媒の存在下で行う具体的な態様としては特に限定はないが、
ヘキサフルオロリン酸リチウムを溶媒に溶解させた溶液に対し、式(I)で表されるボロキシン化合物を添加する態様、又は、
式(I)で表されるボロキシン化合物を溶媒に溶解させた溶液に対し、ヘキサフルオロリン酸リチウムを添加する態様
が好ましい。
The reaction in the reaction step can be carried out in the presence of a solvent.
The specific embodiment in which the reaction in the reaction step is carried out in the presence of a solvent is not particularly limited.
A mode in which the booxine compound represented by the formula (I) is added to a solution in which lithium hexafluorophosphate is dissolved in a solvent, or
It is preferable to add lithium hexafluorophosphate to the solution in which the booxine compound represented by the formula (I) is dissolved in a solvent.

溶媒としては、例えば、アセトン、酢酸エチル、アセトニトリル、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、トルエン、キシレン(オルト、メタ、パラ)、エチルベンゼン、ブチルベンゼン、ペンチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン(キュメン)、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン、メシチレンメチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン等の溶媒が挙げられる。 Solvents include, for example, acetone, ethyl acetate, acetonitrile, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, hexane, heptane, octane, nonane, decane, toluene, xylene (ortho, meta, para), ethylbenzene, butylbenzene, pentyl. Solvents such as benzene, hexylbenzene, heptylbenzene, propylbenzene, isopropylbenzene (cumen), cyclohexylbenzene, tetraline, mesitylene methylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, and cyclononane can be mentioned.

反応工程における反応は、常圧下又は減圧下で行うことができる。
反応工程における反応は、ジフルオロリン酸リチウムの生成を阻害する成分(例えば水分)の混入を防ぐ観点から、不活性雰囲気下(例えば、窒素雰囲気下、アルゴン雰囲気下、等)で行うことが好ましい。
The reaction in the reaction step can be carried out under normal pressure or reduced pressure.
The reaction in the reaction step is preferably carried out in an inert atmosphere (for example, in a nitrogen atmosphere, in an argon atmosphere, etc.) from the viewpoint of preventing the mixing of components (for example, water) that inhibit the production of lithium difluorophosphate.

反応工程における反応温度は、20℃〜150℃であることが好ましく、20℃〜100℃であることがより好ましく、20℃〜60℃であることがさらに好ましい。
反応温度が20℃以上であると、ジフルオロリン酸リチウムの生成が促進されやすい。
反応温度が150℃以下であると、生成したジフルオロリン酸リチウムの分解が抑制され、生成率が向上しやすい。
The reaction temperature in the reaction step is preferably 20 ° C. to 150 ° C., more preferably 20 ° C. to 100 ° C., and even more preferably 20 ° C. to 60 ° C.
When the reaction temperature is 20 ° C. or higher, the production of lithium difluorophosphate is likely to be promoted.
When the reaction temperature is 150 ° C. or lower, the decomposition of the produced lithium difluorophosphate is suppressed, and the production rate tends to be improved.

反応工程における反応時間は、反応を効率よく進行させる観点から、30分〜12時間であることが好ましく、1時間〜8時間であることがより好ましい。 The reaction time in the reaction step is preferably 30 minutes to 12 hours, more preferably 1 hour to 8 hours from the viewpoint of efficiently advancing the reaction.

反応工程で得られたジフルオロリン酸リチウムを取り出す方法については特に制限はない。
例えば、反応工程により、ジフルオロリン酸リチウムが溶媒に分散されたスラリーが得られた場合には、スラリーから溶媒を分離し、乾燥させることにより、ジフルオロリン酸リチウムを取り出すことができる。
また、反応工程により、ジフルオロリン酸リチウムが溶媒に溶解された溶液が得られた場合には、加熱濃縮等によって溶液から溶媒を留去することによってジフルオロリン酸リチウムを取り出すことができる。
また、反応工程により、ジフルオロリン酸リチウムが溶媒に溶解された溶液が得られた場合には、溶液に対し、ジフルオロリン酸リチウムが溶解しない溶媒を加えることによってジフルオロリン酸リチウムを析出させ、次いで溶液から溶媒を分離し、乾燥させることにより、ジフルオロリン酸リチウムを取り出すこともできる。
There is no particular limitation on the method for taking out lithium difluorophosphate obtained in the reaction step.
For example, when a slurry in which lithium difluorophosphate is dispersed is obtained by the reaction step, the lithium difluorophosphate can be taken out by separating the solvent from the slurry and drying it.
When a solution in which lithium difluorophosphate is dissolved in a solvent is obtained by the reaction step, lithium difluorophosphate can be taken out by distilling off the solvent from the solution by heat concentration or the like.
When a solution in which lithium difluorophosphate is dissolved is obtained by the reaction step, lithium difluorophosphate is precipitated by adding a solvent in which lithium difluorophosphate is not dissolved to the solution, and then. Lithium difluorophosphate can also be removed by separating the solvent from the solution and drying it.

取り出されたジフルオロリン酸リチウムの乾燥方法としては、従来公知の方法を任意に選択し実施することができる。乾燥方法としては、例えば、棚段式乾燥機での静置乾燥法;コニカル乾燥機での流動乾燥法;ホットプレート、オーブン等の装置を用いて乾燥させる方法;ドライヤーなどの乾燥機で温風又は熱風を供給する方法;等が挙げられる。 As a method for drying the extracted lithium difluorophosphate, a conventionally known method can be arbitrarily selected and carried out. Examples of the drying method include a static drying method in a shelf-type dryer; a fluid drying method in a conical dryer; a method of drying using a device such as a hot plate or an oven; warm air in a dryer such as a dryer. Alternatively, a method of supplying hot air; or the like can be mentioned.

取り出されたジフルオロリン酸リチウムを乾燥する際の圧力は、常圧、減圧のいずれであってもよい。
取り出されたジフルオロリン酸リチウムを乾燥する際の温度は、20℃〜150℃であることが好ましく、20℃〜100℃であることがより好ましく、20℃〜60℃であることがさらに好ましい。
温度が20℃以上であると乾燥効率に優れる。
温度が150℃以下であると、ジフルオロリン酸リチウムを安定して取り出しやすい。
The pressure for drying the extracted lithium difluorophosphate may be normal pressure or reduced pressure.
The temperature at which the extracted lithium difluorophosphate is dried is preferably 20 ° C. to 150 ° C., more preferably 20 ° C. to 100 ° C., and even more preferably 20 ° C. to 60 ° C.
When the temperature is 20 ° C. or higher, the drying efficiency is excellent.
When the temperature is 150 ° C. or lower, lithium difluorophosphate can be taken out stably.

取り出されたジフルオロリン酸リチウムは、そのまま用いてもよいし、例えば、溶媒中に分散又は溶解させて用いてもよいし、他の固体物質と混合して用いてもよい。 The extracted lithium difluorophosphate may be used as it is, for example, it may be dispersed or dissolved in a solvent, or it may be mixed with another solid substance and used.

本開示の製造方法は、更に、上述した反応工程の前に、下記式(II)で表されるボロン酸化合物を脱水反応させることにより、前述の式(I)で表されるボロキシン化合物を得る工程(本明細書中では、「工程A」ともいう)を有していてもよい。
本開示の製造方法が工程Aを有する場合、反応工程では、工程Aで得られた式(I)で表されるボロキシン化合物と、ヘキサフルオロリン酸リチウムと、を反応させる。
但し、工程Aは、任意の工程である。即ち、本開示の製造方法では、予め準備しておいた式(I)で表されるボロキシン化合物を用いて反応工程を実施してもよい。
In the production method of the present disclosure, a boronoxine compound represented by the above formula (I) is further obtained by dehydrating the boronic acid compound represented by the following formula (II) before the above-mentioned reaction step. It may have a step (also referred to as "step A" in the present specification).
When the production method of the present disclosure has step A, in the reaction step, the booxine compound represented by the formula (I) obtained in step A is reacted with lithium hexafluorophosphate.
However, step A is an arbitrary step. That is, in the production method of the present disclosure, the reaction step may be carried out using a boroxine compound represented by the formula (I) prepared in advance.

Figure 0006912982
Figure 0006912982

式(II)中、Rは、無置換のアリール基又は炭素数1〜12の脂肪族基を表す。 In formula (II), R 0 represents an unsubstituted aryl group or an aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms.

式(II)中のRの好ましい形態は、式(I)中のRの好ましい形態と同様である。 The preferred form of R 0 in formula (II) is similar to the preferred form of R 1 in formula (I).

式(II)で表されるボロン酸化合物としては、メチルボロン酸、エチルボロン酸、イソプロピルボロン酸、又はフェニルボロン酸が好ましく、メチルボロン酸又はフェニルボロン酸が更に好ましい。
ここで、メチルボロン酸は、下記式(II−1)で表される化合物であり、フェニルボロン酸は、下記式(II−2)で表される化合物である。
As the boronic acid compound represented by the formula (II), methylboronic acid, ethylboronic acid, isopropylboronic acid, or phenylboronic acid is preferable, and methylboronic acid or phenylboronic acid is more preferable.
Here, methylboronic acid is a compound represented by the following formula (II-1), and phenylboronic acid is a compound represented by the following formula (II-2).

Figure 0006912982
Figure 0006912982

工程Aでは、式(II)で表されるボロン酸化合物の1種を脱水反応させてボロキシン化合物を得てもよいし、式(II)で表されるボロン酸化合物の2種以上を脱水反応させてボロキシン化合物を得てもよい。
式(II)で表されるボロン酸化合物の2種以上を脱水反応させた場合には、式(I)で表されるボロキシン化合物の2種以上が生成される場合がある。
In step A, one of the boronic acid compounds represented by the formula (II) may be dehydrated to obtain a boronoxine compound, or two or more of the boronic acid compounds represented by the formula (II) may be dehydrated. It may be allowed to obtain a boronoxine compound.
When two or more kinds of boronic acid compounds represented by the formula (II) are dehydrated, two or more kinds of booxine compounds represented by the formula (I) may be produced.

工程Aは、溶媒の存在下で実施してもよい。
工程Aで用い得る溶媒としては、反応工程で用い得る溶媒と同様のものが挙げられる。
Step A may be carried out in the presence of a solvent.
Examples of the solvent that can be used in the step A include the same solvents as those that can be used in the reaction step.

工程A及び反応工程の各々を溶媒の存在下で行う場合、工程Aにおける溶媒と、反応工程における溶媒と、は同種であっても異種であってもよいが、ジフルオロリン酸リチウムの製造効率の観点から、同種であることが好ましい。 When each of the step A and the reaction step is carried out in the presence of a solvent, the solvent in the step A and the solvent in the reaction step may be the same type or different types, but the production efficiency of lithium difluorophosphate may be improved. From the viewpoint, it is preferable that they are of the same type.

本開示の製造方法が工程Aを有する場合において、ジフルオロリン酸リチウムの生産性の観点からみた特に好ましい形態は、工程Aにおいて、式(II)で表されるボロン酸化合物を溶媒(以下、溶媒Aともいう)の存在下で脱水反応させることにより、式(I)で表されるボロキシン化合物を含む溶液を得、次いで、反応工程において、この溶液にヘキサフルオロリン酸リチウムを添加することにより、溶媒Aの存在下、式(I)で表されるボロキシン化合物とヘキサフルオロリン酸リチウムとを反応させる形態である。 When the production method of the present disclosure includes step A, a particularly preferable form from the viewpoint of productivity of lithium difluorophosphate is that in step A, the boronic acid compound represented by the formula (II) is used as a solvent (hereinafter, solvent). By dehydrating in the presence of (also referred to as A), a solution containing the boronoxine compound represented by the formula (I) is obtained, and then in the reaction step, lithium hexafluorophosphate is added to this solution. In the presence of solvent A, the boronoxine compound represented by the formula (I) is reacted with lithium hexafluorophosphate.

以上で説明した、本開示の製造方法は、特にリチウムイオン電池(好ましくはリチウムイオン二次電池)用非水電解液に添加される添加剤としてのジフルオロリン酸リチウムの製造に好適である。
即ち、本開示の製造方法によれば、ジフルオロリン酸リチウムを収率よく製造できるため、ジフルオロリン酸リチウムの生産性が向上する。
本開示の製造方法によって製造されたジフルオロリン酸リチウムは、非水電解液に添加した場合に、電池特性の向上に寄与することが期待される。
The production method of the present disclosure described above is particularly suitable for producing lithium difluorophosphate as an additive added to a non-aqueous electrolyte solution for a lithium ion battery (preferably a lithium ion secondary battery).
That is, according to the production method of the present disclosure, lithium difluorophosphate can be produced in high yield, so that the productivity of lithium difluorophosphate is improved.
Lithium difluorophosphate produced by the production method of the present disclosure is expected to contribute to the improvement of battery characteristics when added to a non-aqueous electrolytic solution.

以下、本開示の実施例を示すが、本開示は以下の実施例には限定されない。
以下、「工程A」は、前述のとおり、反応工程の前に設けられる、式(II)で表されるボロン酸化合物を脱水反応させることにより式(I)で表されるボロキシン化合物を得る工程である。
Hereinafter, examples of the present disclosure will be shown, but the present disclosure is not limited to the following examples.
Hereinafter, "step A" is a step of obtaining a boronoxine compound represented by the formula (I) by dehydrating the boronic acid compound represented by the formula (II), which is provided before the reaction step as described above. Is.

〔実施例1〕(工程A無し)
撹拌装置、温度計、ガス導入ライン、及び排気ラインを備えた100mLのフラスコを乾燥窒素ガスでパージした後、ここに、トリフェニルボロキシン(即ち、前述の式(I−2)で表される化合物)6.85g(0.022mol)とジメチルカーボネート50gとを入れ、室温(25℃)で攪拌することにより、トリフェニルボロキシンを溶解させた。得られた溶液中に、ヘキサフルオロリン酸リチウム5.00g(0.033mol)を加えた。得られた液体を加熱し、60℃に到達してから1時間撹拌することにより、トリフェニルボロキシンとヘキサフルオロリン酸リチウムとの反応を行った(反応工程)。
上記1時間の攪拌によって得られた反応液は、固体が析出したスラリーであった。このスラリーを室温(25℃。以下同じ。)まで冷却した後、濾過により固体(ウェットケーキ)を別け取った。得られたウェットケーキを、10kPa以下の減圧下、60℃で乾燥させることにより、固体生成物3.50gを得た。
[Example 1] (without step A)
After purging a 100 mL flask equipped with a stirrer, a thermometer, a gas introduction line, and an exhaust line with dry nitrogen gas, triphenylboroxin (that is, represented by the above formula (I-2)) is here. 6.85 g (0.022 mol) of compound) and 50 g of dimethyl carbonate were added, and the mixture was stirred at room temperature (25 ° C.) to dissolve triphenylboroxin. 5.00 g (0.033 mol) of lithium hexafluorophosphate was added to the obtained solution. The obtained liquid was heated and stirred for 1 hour after reaching 60 ° C. to react triphenylboroxin with lithium hexafluorophosphate (reaction step).
The reaction solution obtained by stirring for 1 hour was a slurry in which a solid was precipitated. After cooling this slurry to room temperature (25 ° C.; the same applies hereinafter), the solid (wet cake) was separated by filtration. The obtained wet cake was dried at 60 ° C. under a reduced pressure of 10 kPa or less to obtain 3.50 g of a solid product.

得られた固体生成物を分析し、ジフルオロリン酸リチウム(LiPO)の純度(即ち、固体生成物中におけるLiPOの質量分率(質量%))を求めたところ、100質量%であった。
また、LiPOの収率は、98.3モル%であった(表1参照)。
ここで、LiPOの純度及び収率は以下のようにして求めた。
The obtained solid product was analyzed to determine the purity of lithium difluorophosphate (LiPO 2 F 2 ) (that is, the mass fraction (mass percentage) of LiPO 2 F 2 in the solid product). As a result, 100 mass was determined. %Met.
The yield of LiPO 2 F 2 was 98.3 mol% (see Table 1).
Here, the purity and yield of LiPO 2 F 2 were determined as follows.

(LiPOの純度)
得られた固体生成物を重水溶媒に溶解し、得られた溶液について19F−NMR分析を行い、得られた19F−NMRスペクトルの積分値に基づき、質量基準の百分率法によりLiPOの純度を算出した。
19F−NMRスペクトルの帰属は以下の通りである。
LiPF:−71.4ppm、−73.3ppm(分子量:151.9、F数:6)
LiPOF:−75.0ppm、−77.5ppm(分子量:111.9、F数:1)
LiPO:−81.0ppm、−83.5ppm(分子量:107.9、F数:2)
LiF :−120.0ppm(分子量:25.9、F数:1)
その他の成分:その他のピーク(分子量及びF数は、それぞれ、LiPFの分子量及びF数と同じと仮定)
(Purity of LiPO 2 F 2 )
The obtained solid product was dissolved in a heavy water solvent, 19 F-NMR analysis was performed on the obtained solution, and based on the integrated value of the obtained 19 F-NMR spectrum, LiPO 2 F 2 was carried out by a mass-based percentage method. The purity of was calculated.
The attribution of the 19 F-NMR spectrum is as follows.
LiPF 6 : -71.4 ppm, -73.3 ppm (molecular weight: 151.9, F number: 6)
Li 2 PO 3 F: -75.0 ppm, -77.5 ppm (molecular weight: 111.9, F number: 1)
LiPO 2 F 2 : -81.0 ppm, -83.5 ppm (molecular weight: 107.9, F number: 2)
LiF: -120.0 ppm (molecular weight: 25.9, F number: 1)
Other components: Other peaks (Molecular weight and F number are assumed to be the same as the molecular weight and F number of LiPF 6, respectively)

19F−NMR分析で得られた19F−NMRスペクトルから、固体生成物中における各化合物について、それぞれ、上記帰属並びに下記式(a)及び下記式(b)により、質量分率(質量%)を求めた。固体生成物中におけるLiPOの質量分率(質量%)を純度とした。
以下では、特定の1種の化合物を、「化合物X」とする。式(b)における「各化合物の質量部の総和」は、式(a)により各化合物の質量部を個別に求め、得られた各化合物の質量部を合計することによって求める。
(化合物Xに由来するピークの積分値/化合物XのF数)×(化合物Xの分子量)=(化合物Xの質量部) … 式(a)
(化合物Xの質量部)/(各化合物の質量部の総和)×100=化合物Xの質量分率(%) … 式(b)
From the 19 F-NMR spectrum obtained by 19 F-NMR analysis, for each compound in the solid product, the mass fraction (mass fraction) was determined by the above attribution and the following formulas (a) and (b), respectively. Asked. The mass fraction (mass%) of LiPO 2 F 2 in the solid product was taken as the purity.
In the following, one specific compound will be referred to as "Compound X". The "sum of mass parts of each compound" in the formula (b) is obtained by individually obtaining the mass parts of each compound by the formula (a) and summing up the mass parts of each obtained compound.
(Integral value of peak derived from compound X / F number of compound X) × (molecular weight of compound X) = (mass part of compound X) ... Equation (a)
(Mass parts of compound X) / (total mass parts of each compound) x 100 = mass fraction of compound X (%) ... Equation (b)

(LiPOの収率)
得られた固体生成物の質量に、上記で算出された純度を乗じてLiPOの質量を求めた。このLiPOの質量からLiPOのモル数を算出し、得られた値をモル数1とした。
次に、原料として仕込んだLiPFの質量からLiPFのモル数を算出し、得られた値をモル数2とした。
LiPOの収率(モル%)は、モル数2に対するモル数1の割合((モル数1/モル数2)×100)として求めた。
(Yield of LiPO 2 F 2 )
The mass of the obtained solid product was multiplied by the purity calculated above to obtain the mass of LiPO 2 F 2. The number of moles of LiPO 2 F 2 was calculated from the mass of this LiPO 2 F 2 , and the obtained value was defined as the number of moles 1.
Next, the number of moles of LiPF 6 was calculated from the mass of LiPF 6 charged as a raw material, and the obtained value was defined as the number of moles 2.
The yield (mol%) of LiPO 2 F 2 was determined as the ratio of the number of moles 1 to the number of moles 2 ((number of moles 1 / number of moles 2) × 100).

〔実施例2〕(工程A有り)
撹拌装置、温度計、ガス導入ライン、排気ライン、及び、ディーンシュターク管を備えた100mLのフラスコを準備した。ディーンシュターク管には、生成水の除去用のトルエンを満たした。
上記100mLのフラスコを乾燥窒素ガスでパージした後、ここに、フェニルボロン酸(即ち、式(II−2)で表される化合物)8.05g(0.066mol)と、トルエン70gと、を入れ、得られた液体を撹拌しながら加熱した。更に、100〜110℃の温度でトルエンが還流する状態が維持されるようにして、液体の加熱及び撹拌を続けた。還流するトルエンに水の同伴留去が無くなった段階で加熱を止め、液体を室温(25℃)まで冷却した。以上により、フェニルボロン酸の脱水反応を行い、トリフェニルボロキシン(即ち、式(I−2)で表される化合物)を生成させた(以上、工程A)。
上記で冷却された液体に、ヘキサフルオロリン酸リチウム5.00g(0.033mol)を加え、再度加熱を行い、60℃で1時間撹拌することにより、フェニルボロン酸の脱水反応生成物であるトリフェニルボロキシンと、ヘキサフルオロリン酸リチウムと、の反応を行った(反応工程)。
上記1時間の攪拌によって得られた反応液は、固体が析出したスラリーであった。このスラリーを室温(25℃)まで冷却した後、濾過により固体(ウェットケーキ)を別け取った。次いで、得られたウェットケーキを10kPa以下の減圧下、60℃で乾燥させることにより、固体生成物3.28gを得た。
[Example 2] (with step A)
A 100 mL flask equipped with a stirrer, a thermometer, a gas introduction line, an exhaust line, and a Dean Stark tube was prepared. The Dean Stark tube was filled with toluene for removal of produced water.
After purging the 100 mL flask with dry nitrogen gas, 8.05 g (0.066 mol) of phenylboronic acid (that is, the compound represented by the formula (II-2)) and 70 g of toluene are placed therein. , The obtained liquid was heated with stirring. Further, heating and stirring of the liquid were continued so that the state in which toluene was refluxed was maintained at a temperature of 100 to 110 ° C. The heating was stopped when the refluxed toluene was no longer accompanied by water, and the liquid was cooled to room temperature (25 ° C.). As described above, the dehydration reaction of phenylboronic acid was carried out to produce triphenylboroxin (that is, the compound represented by the formula (I-2)) (above, step A).
To the liquid cooled above, 5.00 g (0.033 mol) of lithium hexafluorophosphate is added, the mixture is heated again, and the mixture is stirred at 60 ° C. for 1 hour to obtain a dehydration reaction product of phenylboronic acid. A reaction was carried out between phenylboronic acid and lithium hexafluorophosphate (reaction step).
The reaction solution obtained by stirring for 1 hour was a slurry in which a solid was precipitated. After cooling this slurry to room temperature (25 ° C.), the solid (wet cake) was separated by filtration. Then, the obtained wet cake was dried at 60 ° C. under a reduced pressure of 10 kPa or less to obtain 3.28 g of a solid product.

得られた固体生成物について、実施例1と同様にして、ジフルオロリン酸リチウムの純度及び収率を求めた。
その結果、ジフルオロリン酸リチウムの純度は100質量%であり、ジフルオロリン酸リチウムの収率は92.1モル%であった(表1参照)。
With respect to the obtained solid product, the purity and yield of lithium difluorophosphate were determined in the same manner as in Example 1.
As a result, the purity of lithium difluorophosphate was 100% by mass, and the yield of lithium difluorophosphate was 92.1 mol% (see Table 1).

〔実施例3〕(工程A無し)
トリフェニルボロキシン(即ち、前述の式(I−2)で表される化合物)6.85g(0.022mol)を、トリメチルボロキシン(即ち、前述の式(I−1)で表される化合物)2.76g(0.022mol)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。
得られた固体生成物の質量は3.52gであり、ジフルオロリン酸リチウムの純度は100質量%であり、ジフルオロリン酸リチウムの収率は98.8モル%であった(表1参照)。
[Example 3] (without step A)
6.85 g (0.022 mol) of triphenylboroxin (ie, the compound represented by the above formula (I-2)) and trimethylboroxin (ie, the compound represented by the above formula (I-1)) are added. ) The same operation as in Example 1 was performed except that the content was changed to 2.76 g (0.022 mol).
The mass of the obtained solid product was 3.52 g, the purity of lithium difluorophosphate was 100% by mass, and the yield of lithium difluorophosphate was 98.8 mol% (see Table 1).

〔実施例4〕(工程A有り)
フェニルボロン酸(即ち、式(II−2)で表される化合物)8.05g(0.066mol)を、メチルボロン酸(即ち、式(II−1)で表される化合物)1.80g(0.066mol)に変更したこと以外は実施例2と同様の操作を行った。
得られた固体生成物の質量は3.32gであり、ジフルオロリン酸リチウムの純度は100質量%であり、ジフルオロリン酸リチウムの収率は93.2モル%であった(表1参照)。
なお、本実施例4の工程Aでは、メチルボロン酸の脱水反応を行い、トリメチルボロキシン(即ち、式(I−1)で表される化合物)を生成させた。
[Example 4] (with step A)
8.05 g (0.066 mol) of phenylboronic acid (ie, the compound represented by the formula (II-2)) and 1.80 g (0) of methylboronic acid (ie, the compound represented by the formula (II-1)). The same operation as in Example 2 was performed except that the value was changed to .066 mol).
The mass of the obtained solid product was 3.32 g, the purity of lithium difluorophosphate was 100% by mass, and the yield of lithium difluorophosphate was 93.2 mol% (see Table 1).
In step A of this Example 4, a dehydration reaction of methylboronic acid was carried out to produce trimethylboroxin (that is, a compound represented by the formula (I-1)).

〔比較例1〕
撹拌装置、温度計、ガス導入ライン、及び排気ラインを備えた100mLのフラスコを乾燥窒素ガスでパージした後、ここに、ヘキサメチルジシロキサン10.72g(0.066mol)とジメチルカーボネート50gとを入れ、室温(25℃)で攪拌して混合させた。得られた溶液中に、ヘキサフルオロリン酸リチウム5.00g(0.033mol)を加えた。得られた液体を加熱し、60℃に到達してから1時間撹拌することにより、ヘキサメチルジシロキサン[(CHO−Si−O(CH]とヘキサフルオロリン酸リチウムとの反応を行った。
上記1時間の攪拌によって得られた反応液は、固体が析出したスラリーであった。このスラリーを室温(25℃)まで冷却した後、濾過により固体(ウェットケーキ)を別け取った。次いで、得られたウェットケーキを10kPa以下の減圧下、60℃で乾燥させることにより、固体生成物3.29gを得た。
[Comparative Example 1]
After purging a 100 mL flask equipped with a stirrer, a thermometer, a gas introduction line, and an exhaust line with dry nitrogen gas, 10.72 g (0.066 mol) of hexamethyldisiloxane and 50 g of dimethyl carbonate are placed therein. , Stirred and mixed at room temperature (25 ° C.). 5.00 g (0.033 mol) of lithium hexafluorophosphate was added to the obtained solution. The obtained liquid was heated and stirred for 1 hour after reaching 60 ° C. to obtain hexamethyldisiloxane [(CH 3 ) 3 O-Si-O (CH 3 ) 3 ] and lithium hexafluorophosphate. Reaction was performed.
The reaction solution obtained by stirring for 1 hour was a slurry in which a solid was precipitated. After cooling this slurry to room temperature (25 ° C.), the solid (wet cake) was separated by filtration. Then, the obtained wet cake was dried at 60 ° C. under a reduced pressure of 10 kPa or less to obtain 3.29 g of a solid product.

得られた固体生成物について、実施例1と同様にして、ジフルオロリン酸リチウムの純度及び収率を求めた。
その結果、ジフルオロリン酸リチウムの純度は96.1質量%であり、ジフルオロリン酸リチウムの収率は88.8モル%であった。固体生成物には、反応副生成物として、LiFが3.9質量%含まれていた(以上、表1参照)。
With respect to the obtained solid product, the purity and yield of lithium difluorophosphate were determined in the same manner as in Example 1.
As a result, the purity of lithium difluorophosphate was 96.1% by mass, and the yield of lithium difluorophosphate was 88.8 mol%. The solid product contained 3.9% by mass of LiF as a reaction by-product (see Table 1 above).

〔比較例2〕
温度計、圧力計、ガスの導入ラインおよび排気ラインを備えた200mLのハステロイC製密閉反応容器(以下、単に「反応容器」ともいう)を、乾燥窒素ガスでパージされたグローブボックス内に入れた。グローブボックス内において、反応容器中に、ヘキサフルオロリン酸リチウム5.0g(0.033mol)、五酸化二リン(P)3.1g(0.022mol)、及びリン酸トリリチウム(LiPO)2.5g(0.022mol)の各粉体をマグネチックスターラーの攪拌子と共に入れ、反応容器に蓋をして密閉した。次に、この反応容器をグローブボックスから取り出し、スターラーで300rpm、1時間撹拌混合を行った。
上記1時間撹拌混合後の反応容器を加熱し、200℃で8時間反応させることにより、LiPOを含む粗生成物を得た。
[Comparative Example 2]
A 200 mL Hastelloy C sealed reaction vessel (hereinafter simply referred to as “reaction vessel”) equipped with a thermometer, a pressure gauge, a gas introduction line and an exhaust line was placed in a glove box purged with dry nitrogen gas. .. In a glove box, a reaction vessel, lithium hexafluorophosphate 5.0 g (0.033 mol), phosphorus pentoxide (P 2 O 5) 3.1g ( 0.022mol), and phosphoric acid tri lithium (Li 3 PO 4 ) 2.5 g (0.022 mol) of each powder was put together with a stirrer of a magnetic stirrer, and the reaction vessel was covered and sealed. Next, this reaction vessel was taken out from the glove box, and the mixture was stirred and mixed with a stirrer at 300 rpm for 1 hour.
The reaction vessel after stirring and mixing for 1 hour was heated and reacted at 200 ° C. for 8 hours to obtain a crude product containing LiPO 2 F 2.

上記8時間の反応後の反応容器を室温(25℃)まで冷却し、次いで反応容器の内部を窒素ガスでパージした。窒素ガスでパージされた反応容器を、乾燥窒素ガスでパージされたグローブボックス内に入れ、反応容器の蓋を開けた。
次に、反応容器内に酢酸エチル150gを入れ、反応容器に蓋をしてグローブボックスから取り出し、60℃に加熱しながらスターラーで300rpm、1時間撹拌を行うことにより、上記粗生成物が溶解した溶液を得た。
After the reaction for 8 hours, the reaction vessel was cooled to room temperature (25 ° C.), and then the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen gas. The reaction vessel purged with nitrogen gas was placed in a glove box purged with dry nitrogen gas, and the lid of the reaction vessel was opened.
Next, 150 g of ethyl acetate was placed in the reaction vessel, the reaction vessel was covered, the glove box was taken out, and the crude product was dissolved by stirring at 300 rpm for 1 hour with a stirrer while heating at 60 ° C. A solution was obtained.

その後、直ちに反応容器の蓋を開け、反応容器内の溶液(即ち、粗生成物が溶解した溶液)を、フィルターを備えた濾過器に注ぎ、減圧濾過により溶媒不溶の固形分(不純物)を濾別し、溶液(濾液)を回収した。回収した溶液を、エバポレーターで溶媒留去することにより、LiPOを含むウェットケーキを得た。このウェットケーキを、60℃、10kPa以下にて減圧乾燥することにより、乾燥後質量で8.60gの固体生成物を得た。 Immediately after that, the lid of the reaction vessel is opened, the solution in the reaction vessel (that is, the solution in which the crude product is dissolved) is poured into a filter equipped with a filter, and the solvent-insoluble solid content (impurity) is filtered by vacuum filtration. Separated, the solution (filtrate) was collected. The recovered solution was solvent-distilled off with an evaporator to obtain a wet cake containing LiPO 2 F 2. The wet cake was dried under reduced pressure at 60 ° C. and 10 kPa or less to obtain a solid product having a mass of 8.60 g after drying.

得られた固体生成物について、実施例1と同様にして、ジフルオロリン酸リチウムの純度及び収率を求めた。
その結果、ジフルオロリン酸リチウムの純度は95.2質量%であり、ジフルオロリン酸リチウムの収率は76.6モル%であった。固体生成物には、反応副生成物として、モノフルオロリン酸リチウム(LiPOF)(3.5質量%)、LiF(0.6質量%)、及びその他の生成物(0.7質量%)が含まれていた(以上、表1参照)。
With respect to the obtained solid product, the purity and yield of lithium difluorophosphate were determined in the same manner as in Example 1.
As a result, the purity of lithium difluorophosphate was 95.2% by mass, and the yield of lithium difluorophosphate was 76.6 mol%. Solid products include lithium monofluorophosphate (Li 2 PO 3 F) (3.5% by weight), LiF (0.6% by weight), and other products (0.7% by weight) as reaction by-products. (Mass%) was included (see Table 1 above).

下記表1に、以上の実施例及び比較例の結果をまとめた。
以下において、(I−1)、(I−2)、(II−1)、及び(II−2)は、それぞれ、(I−1)で表される化合物、(I−2)で表される化合物、(II−1)で表される化合物、及び(II−2)で表される化合物を意味する。
The results of the above Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1 below.
In the following, (I-1), (I-2), (II-1), and (II-2) are represented by the compound represented by (I-1), (I-2), respectively. It means a compound represented by (II-1), a compound represented by (II-1), and a compound represented by (II-2).

Figure 0006912982
Figure 0006912982

表1に示すように、式(I)で表されるボロキシン化合物((I−1)、(I−2))と、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)と、を反応させた実施例1〜4では、比較例1及び2と比較して、目的物であるジフルオロリン酸リチウム(LiPO)が高収率で得られた。
なお、実施例1〜4における収率が100モル%でない理由は、原料の一部が揮発することにより、ロスが生じたためと考えられる。実施例2及び4の収率が実施例1及び2よりも低い理由は、実施例2及び4では、出発物質としてボロキシン化合物((I−1)、(I−2))ではなく、ボロン酸化合物((II−1)、(II−2))を用いたことにより、実施例1及び2と比較して、原料の揮発によるロスが大きくなったためと考えられる。
As shown in Table 1, Example 1 in which a boroxine compound represented by the formula (I) ((I-1), (I-2)) was reacted with lithium hexafluorophosphate (LiPF 6). In Nos. 4 to 4, the target product, lithium difluorophosphate (LiPO 2 F 2 ), was obtained in a higher yield than in Comparative Examples 1 and 2.
The reason why the yield in Examples 1 to 4 is not 100 mol% is considered to be that a loss occurred due to the volatilization of a part of the raw material. The reason why the yields of Examples 2 and 4 are lower than those of Examples 1 and 2 is that in Examples 2 and 4, the starting material is not a boroxine compound ((I-1), (I-2)) but a boronic acid. It is considered that the use of the compounds ((II-1) and (II-2)) increased the loss due to the volatilization of the raw materials as compared with Examples 1 and 2.

Claims (6)

下記式(I)で表されるボロキシン化合物と、ヘキサフルオロリン酸リチウムと、を反応させることにより、以下の反応スキームによってジフルオロリン酸リチウムを生成させる反応工程を有するジフルオロリン酸リチウムの製造方法。
Figure 0006912982

〔式(I)中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、無置換のアリール基又は炭素数1〜12の脂肪族基を表す。〕
Figure 0006912982
A method for producing lithium difluorophosphate, which comprises a reaction step of reacting a boroxine compound represented by the following formula (I) with lithium hexafluorophosphate to produce lithium difluorophosphate according to the following reaction scheme.
Figure 0006912982

[In formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent an unsubstituted aryl group or an aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms. ]
Figure 0006912982
前記式(I)中、前記R、前記R、及び前記Rは、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基である請求項1に記載のジフルオロリン酸リチウムの製造方法。 In the formula (I), the R 1 , the R 2 and the R 3 are independently methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-butyl. The method for producing lithium difluorophosphate according to claim 1, which is a group, a cyclohexyl group, or a phenyl group. 前記式(I)で表されるボロキシン化合物が、下記式(I−1)又は下記式(I−2)で表される化合物である請求項1又は請求項2に記載のジフルオロリン酸リチウムの製造方法。
Figure 0006912982
The lithium difluorophosphate according to claim 1 or 2, wherein the booxine compound represented by the formula (I) is a compound represented by the following formula (I-1) or the following formula (I-2). Production method.
Figure 0006912982
更に、前記反応工程の前に、下記式(II)で表されるボロン酸化合物を脱水反応させることにより、前記式(I)で表されるボロキシン化合物を得る工程を有する請求項1に記載のジフルオロリン酸リチウムの製造方法。
Figure 0006912982

〔式(II)中、Rは、無置換のアリール基又は炭素数1〜12の脂肪族基を表す。〕
The first aspect of claim 1, further comprising a step of obtaining a boronoxine compound represented by the formula (I) by dehydrating the boronic acid compound represented by the following formula (II) before the reaction step. A method for producing lithium difluorophosphate.
Figure 0006912982

[In formula (II), R 0 represents an unsubstituted aryl group or an aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms. ]
前記式(II)中、前記Rが、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基である請求項4に記載のジフルオロリン酸リチウムの製造方法。 4. In the formula (II), the R 0 is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a cyclohexyl group, or a phenyl group. The method for producing lithium difluorophosphate according to. 前記式(II)で表されるボロン酸化合物が、下記式(II−1)又は下記式(II−2)で表される化合物である請求項4又は請求項5に記載のジフルオロリン酸リチウムの製造方法。
Figure 0006912982
Lithium difluorophosphate according to claim 4 or 5, wherein the boronic acid compound represented by the formula (II) is a compound represented by the following formula (II-1) or the following formula (II-2). Manufacturing method.
Figure 0006912982
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