[发明专利]制备双氟磺酰亚胺铵及双氟磺酰亚胺碱金属盐的方法

权利要求书

1.制备双氟磺酰亚胺铵的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)双氯磺酰亚胺与高活性的无水氯化铵在有机溶剂中及10～50℃下进行铵化反应得到双氯磺酰亚胺铵；

2)双氯磺酰亚胺铵与高活性无水氟化铵在有机溶剂中及50～150℃下进行氟化反应，过滤，反应液浓缩析晶后得到双氟磺酰亚胺铵粗品；

3)步骤2)所得的双氟磺酰亚胺铵粗品溶于有机溶剂中，同时在溶剂中加入阳离子吸附剂除去金属阳离子杂质，过滤、滤液低温真空浓缩、加入不良溶剂析晶后得到高纯双氟磺酰亚胺铵；

步骤1)、2)、3)中所述的有机溶剂选自乙腈、戊腈、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、环戊基甲醚、甲基叔丁基醚、异丙醚中的一种或其组合，水分含量小于50ppm；步骤1)中高活性的无水氯化铵可以是使用氟化铵与二氯亚砜反应新鲜制备的，也可以是氟化反应回收的氯化铵，其水分含量小于50ppm，其颗粒目数大于100目，氯化铵与双氯磺酰亚胺的摩尔比为0.9～1.3:1，反应时间为0.5～5h；步骤2)中高活性的氟化铵是在甲醇或乙腈溶剂中加入除水剂如乙酸酐、三氟乙酸酐除水后进行重结晶提纯得到的，其水分含量小于50ppm，颗粒目数大于100目，氟化铵与双氯磺酰亚胺铵的摩尔比为2～3:1，反应时间为1.5～8h。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)、2)、3)中所述的有机溶剂选自乙腈、碳酸二甲酯、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚中的一种或几种组合，其水分含量小于20ppm；步骤1)中氯化铵的水含量小于20ppm，颗粒目数大于150目，氯化铵与双氯磺酰亚胺的摩尔比为1～1.1:1，反应温度为20～35℃，反应时间为1～3h；步骤2)中氟化铵水含量小于20ppm，颗粒目数大于150目，氟化铵与双氯磺酰亚胺铵的摩尔比为2～2.5:1，反应温度为60～100℃，反应时间为2～6h。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤3)中的有机溶剂与粗品的重量比为0.3～5:1；所述的阳离子吸附剂为钠离子专用吸附剂或钾离子专用吸附剂；浓缩时真空度为小于5000Pa；浓缩温度为20℃～120℃；不良溶剂选自二氯甲烷、二氯乙烷、己烷、环己烷、甲苯，不良溶剂与浓缩液的重量比为1～20:1；析晶过滤后，将晶体真空干燥，或者在惰性气体流下干燥，得到水分含量低于50ppm的双氟磺酰亚胺铵，真空干燥或惰性气体的温度为30～100℃；所用的惰性气体包括高纯氮、高纯氩气。

4.制备双氟磺酰亚胺碱金属盐的方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)双氯磺酰亚胺与高活性的无水氯化铵在有机溶剂中及10～50℃下进行铵化反应得到双氯磺酰亚胺铵；

b)双氯磺酰亚胺铵与高活性氟化铵反应在有机溶剂中及50～150℃下进行氟化反应，过滤，反应液浓缩析晶后得到双氟磺酰亚胺铵粗品；

c)得到的双氟磺酰亚胺铵粗品在有机溶剂及10℃～60℃下，与含有碱金属阳离子的化合物进行反应，过滤，得到双氟磺酰亚胺碱金属盐溶液，该溶液采用电解的方式进行除水；

d)向步骤c)所得的除水后的双氟磺酰亚胺碱金属盐溶液中加入阳离子吸附剂除去金属阳离子杂质，过滤、滤液低温真空浓缩、加入不良溶剂析晶后得到高纯双氟磺酰亚胺碱金属盐；

步骤a)、b)、c)、d)中所述的有机溶剂选自乙腈、戊腈、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、环戊基甲醚、甲基叔丁基醚、异丙醚的一种或其组合，水分含量小于50ppm；步骤a)中高活性的无水氯化铵可以是使用氟化铵与二氯亚砜反应新鲜制备的，也可以是氟化反应回收的氯化铵，其水分含量小于50ppm，其颗粒目数大于100目，氯化铵与双氯磺酰亚胺的摩尔比为0.9～1.3:1，反应时间为0.5～5h；步骤b)中高活性的氟化铵是在甲醇或乙腈溶剂中加入除水剂如乙酸酐、三氟乙酸酐除水后进行重结晶提纯得到的，其水分含量小于50ppm，颗粒目数大于100目，氟化铵与双氯磺酰亚胺铵的摩尔比为2～3:1，反应时间为1.5～8h；步骤c)中含有碱金属阳离子的化合物为碱金属的氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐，其所含碱金属离子与双氟磺酰亚胺铵的摩尔比为0.9～5:1，反应是在氮气气流下或一定真空度下进行，真空度为1000Pa～40KPa，反应温度为10℃～60℃，反应时间为0.5～20h。