1.一种制造式(i)的氟化双磺酰亚胺的工艺,优选作为用于锂电池应用的相应的式(ii)的氟化磺酰亚胺的导电锂盐的前体,
其中在式(i)和式(ii)中,
r1和r2独立地表示氟(f)或三氟甲基,并且
r3表示氢(h)、氟(f),或r3表示与氮(n)一起形成带负电荷的氮(n-)的电子对,带正电荷的三烷基铵基团、优选为三乙基铵基团又离子键合到所述氮(n-)上;
其中所述工艺包括以下中的至少一种或其组合:
(i)提供作为式(i)的氟化双磺酰亚胺的第一直接或间接前体化合物,具有式(iii)的氟化磺酰化合物,f-so2-cl(iii),(氟硫酸氯化物),或
氟化磺酰化合物,其选自由以下组成的组:具有式(iv)、(v)或(vi)之一的化合物,条件是所述式(iv)、(v)或(vi)之一的化合物直接由具有式(iii)的氟化磺酰化合物获得,
f-so2-oh(iv),cf3-so2-oh(v),cf3-so2-cl(vi);
以及
(ii)提供选自由磺酰基氨基化合物(硫酸酰胺化合物)a)至c)或磺酰基异氰酸酯化合物d)至e)组成的组的化合物,作为式(i)的氟化双磺酰亚胺的第二前体化合物:
a)衍生自f-so2-nh2×nh4f的f-so2-nh2(vii),其通过使f-so2-cl与氨(nh3)反应获得,或
b)衍生自f3c-so2-nh2×nh4f的f3c-so2-nh2(viii),其通过使f3c-so2-cl与氨(nh3)反应获得,或
c)衍生自f3c-so2-nh2×nh4f的f3c-so2-nh2(viii),其通过使f3c-so2-f(tfmsaf,三氟甲基硫酸氟化物)与氨(nh3)反应获得,
d)f-so2-n=c=o(ix),其通过使f-cn与so3反应获得,或
e)f3c-so2-n=c=o(x),其通过使cf3-cn与so3反应获得;
(iii)使(i)的第一前体化合物与(ii)的第二前体化合物每个式(i)的氟化双磺酰亚胺反应,条件是(ii)的第二前体化合物,
(1)在a)、b)和c)的情况下,a)的化合物(vii)、b)的化合物(vii)或c)的化合物(vii)与具有式(iii)f-so2-cl的氟化磺酰化合物,或与具有式cf3-so2-cl的氟化磺酰化合物具有式(vi)的氟化磺酰化合物反应,
得到式(i)的氟化双磺酰亚胺,其中r3表示氢(h),并且r1和r2独立地表示氟(f)或三氟甲基;
或者
(2)在d)和e)的情况下,d)的化合物(ix)或e)的化合物(x)与具有式(iv)f-so2-oh的氟化磺酰化合物或与具有式(v)cf3-so2-oh的氟化磺酰化合物反应,
得到式(i)的氟化双磺酰亚胺,其中r3表示氢(h),并且r1和r2独立地表示氟(f)或三氟甲基;
或者
(3)在a)、b)和c)的情况下,a)的化合物(vii)、b)的化合物(vii)或c)的化合物(vii)与net3和tfmsaf(三氟甲基硫酸氟化物)反应,
以获得式(i)的氟化双磺酰亚胺,其中r3表示与氮(n)一起形成带负电荷的氮(n-)的电子对,带正电荷的三烷基铵基团、优选为三乙基铵基团又离子键合到该氮(n-)上,优选地,其中r3是net3并且式(i)的氟化双磺酰亚胺是双-tfmsaa×net3;
和任选地,
(4)使在(1)或(2)下获得的式(i)的氟化双磺酰亚胺与在氟化氢(hf)中的浓缩单质氟(f2)或在惰性溶剂中的浓缩单质氟(f2)进一步反应,其中r3是氢(h),
以获得式(i)的氟化双磺酰亚胺,其中r3表示氟(f);
和任选地,
(5)将在(1)至(4)的任一项下获得的式(i)的氟化双磺酰亚胺转化成相应的式(ii)的氟化磺酰亚胺的导电锂盐,优选用于锂电池应用的式(ii)的磺酰亚胺,其中r1和r2独立地表示氟(f)或三氟甲基。
2.根据权利要求1所述用于制备式(i)的氟化双磺酰亚胺工艺,其中所述工艺在没有催化剂的情况下进行。
3.根据权利要求1或2所述的用于制造式(i)的氟化双磺酰亚胺的工艺,其中所述工艺在微反应器中至少一步进行。
4.根据前述权利要求中任一项所述的用于制造式(i)的氟化双磺酰亚胺的工艺,其中所述工艺是用化学式(i)的氟化双磺酰亚胺的第一直接或间接前体化合物进行的,所述第一直接或间接前体化合物是具有式(iii)的氟化磺酰化合物,
f-so2-cl(iii),(氟硫酸氯化物)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用于制造式(i)的氟化双磺酰亚胺的工艺,其中所述工艺在权利要求1的步骤(ii)中通过提供选自由磺酰氨基化合物(硫酸酰胺化合物)a)至c)组成的组的化合物作为式(i)的氟化双磺酰亚胺的第二前体化合物来进行。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的用于制造式(i)的氟化双磺酰亚胺的工艺,其中所述工艺在权利要求1的步骤(ii)中通过提供选自由磺酰异氰酸酯化合物d)至e)的化合物作为式(i)的氟化双磺酰亚胺的第二前体化合物来进行。
7.根据前述权利要求中任一项所述的用于制造式(i)的氟化双磺酰亚胺的工艺,其中所述式(i)的氟化双磺酰亚胺选自由以下项组成的组:
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于制造式(i)的氟化双磺酰亚胺的工艺,其中所述式(i)的氟化双磺酰亚胺是双-(氟甲磺酰)亚胺锂(lifsi,双-(氟甲磺酰酰亚胺)li盐)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于制造氟化化合物的工艺,其中所述反应在至少一个作为连续工艺的步骤中进行,其中所述连续工艺在至少一个连续流反应器中进行,其中上部横向尺寸约≤5mm,或约≤4mm,
优选在至少一个微反应器中;
更优选地,其中在所述步骤中,至少(b2)氟化反应的步骤是在至少一个微反应器中在以下一种或多种条件下的连续工艺:
-流速:约10ml/h至约400l/h;
-温度:约30℃至约150℃;
-压力:约4巴至约50巴;
-停留时间:约1秒至约60分钟,优选约1分钟至约60分钟。
10.根据权利要求9所述的制备化合物的工艺,其中至少一个所述连续流反应器,优选至少一个所述微反应器,独立地是sic连续流反应器,优选独立地是sic微反应器。
11.选自由以下项组成的组的前体化合物的用途:
(i)作为式(i)的氟化双磺酰亚胺的第一直接或间接前体化合物(1-i)或(1-ii);
(i-1)具有式(iii)的氟化磺酰化合物,
f-so2-cl(iii),(氟硫酸氯化物);或
(i-2)氟化磺酰化合物,其选自由以下组成的组:具有式(iv)、(v)或(vi)之一的化合物,条件是所述式(iv)、(v)或(vi)之一的化合物直接由具有式(iii)的氟化磺酰化合物获得,
f-so2-oh(iv),cf3-so2-oh(v),cf3-so2-cl(vi);
或者
(ii)选自由磺酰基氨基化合物(硫酸酰胺化合物)a)至c)或磺酰基异氰酸酯化合物d)至e)组成的组的化合物,作为式(i)的氟化双磺酰亚胺的第二前体化合物:
a)衍生自f-so2-nh2×nh4f的f-so2-nh2(vii),其通过使f-so2-cl与氨(nh3)反应获得,或
b)衍生自f3c-so2-nh2×nh4f的f3c-so2-nh2(viii),其通过使f3c-so2-cl与氨(nh3)反应获得,或
c)衍生自f3c-so2-nh2×nh4f的f3c-so2-nh2(viii),其通过使f3c-so2-f(tfmsaf,三氟甲基硫酸氟化物)与氨(nh3)反应获得,
d)f-so2-n=c=o(ix),其通过使f-cn与so3反应获得,或
e)f3c-so2-n=c=o(x),其通过使cf3-cn与so3反应获得;
在制造式(i)的氟化双磺酰亚胺的工艺中,优选作为用于锂电池应用的相应的式(ii)的氟化磺酰亚胺的导电锂盐的前体,
其中在式(i)和式(ii)中,
r1和r2独立地表示氟(f)或三氟甲基,并且
r3表示氢(h)、氟(f),或r3表示与氮(n)一起形成带负电荷的氮(n-)的电子对,带正电荷的三烷基铵基团、优选为三乙基铵基团又离子键合到该氮(n-)上。
12.根据权利要求11所述的前体化合物在制造式(i)的氟化双磺酰亚胺的工艺中的用途,优选作为用于锂电池应用的相应的式(ii)的氟化磺酰亚胺的导电锂盐的前体,
其中至少一种前体化合物在如权利要求11中各自限定的式(i)或式(ii)的氟化化合物的制造工艺中的用途在反应中发生,所述反应在至少一个作为连续工艺的步骤中进行,其中所述连续工艺在至少一个连续流反应器中进行,其中上部横向尺寸约≤5mm,或约≤4mm,
优选在至少一个微反应器中;
更优选地,其中在所述步骤中,至少(b2)氟化反应的步骤是在至少一个微反应器中在以下一种或多种条件下的连续工艺:
-流速:约10ml/h至约400l/h;
-温度:约30℃至约150℃;
-压力:约4巴至约50巴;
-停留时间:约1秒至约60分钟,优选约1分钟至约60分钟。
13.根据权利要求12所述的前体化合物的用途,其中至少一种前体化合物在如权利要求11中各自限定的式(i)或式(ii)的氟化化合物的制造工艺中的用途以连续工艺进行,其中至少一个所述连续流反应器,优选至少一个所述微反应器,独立地为sic-连续流反应器,优选独立地为sic-微反应器。