双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鎓的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备方法，具体涉及通过螺旋 双吡咯烷溴鑰与双氟磺酰亚胺钾盐的复分解交换反应来制备双氟磺酰亚胺锂的方法。
【背景技术】
[0002] 双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰可用于多种领域，例如，可作为超级电容器电解 液添加剂，改善电容器循环性能，也可以作为电容器用电解质使用；可作为聚合反应催化 剂；也可用于工业领域内抗静电剂使用。
[0003] 双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰，其结构如下：
[0004]
[0005] 现在研究表明，双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰应用于可充超级电容器中电解液 中，能有效降低电容器的容量损失，从而提供高电容器循环化学性能。
[0006] 针对双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备技术，国内外已见报道包括双氟磺酰 亚胺与螺旋双吡咯烷溴鑰在非质子极性溶剂中、在缚酸剂存在下络合得到。但是其存在以 下的缺点：作为反应原料的双氟磺酰亚胺属于高活性强质子酸，与酯、醇、醚类等皆能进行 插入式反应，杂质众多不易提纯。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种反应选择性好，产品品质高且易提纯的 制备双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的新工艺。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种双氟代磺酰亚胺螺旋双吡 咯烷鑰的制备方法，其制备步骤包括：螺旋双吡咯烷溴鑰与双氟磺酰亚胺钾盐在溶剂中经 复分解交换，得到双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰；
[0009] 所述的螺旋双吡咯烷溴鑰的结构式为
[0010] 所述的双氟代磺酰亚胺钾盐的结构式为
[0011] 所述双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的结构式为：
3
[0012] 所述的双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备步骤还包括：使用萃取溶剂对双氟 代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰产物进行萃取、过滤、洗涤和干燥步骤。
[0013] 所述的萃取溶剂为碳酸二甲酯、乙腈、乙酸乙酯中的一种或两种及以上的任意比 例混合。
[0014] 所述的萃取的目的是：萃取未完全蒸发的溶剂，同时直接造粒，因此萃取溶剂的量 (体积量）可以多，也可以少。
[0015] 所述的干燥步骤在温度30-80°C和压力10_30kPa的条件下进行。
[0016] 所述的溶剂选自下述物质中的一种：碳酸二甲酯、乙腈、硝基甲烷、碳酸甲乙酯、碳 酸二乙酯、碳酸甲丙酯、乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮、双三氟乙基碳酸酯、三氟乙基碳酸甲酯、 三氟乙基碳酸乙酯、1，2-二甲氧基乙烷、1，3-二氧戊烷、甲酸甲酯。
[0017] 所述的复分解交换反应，在低于所述的反应使用的溶剂沸点温度下进行。
[0018] 所述的复分解交换反应的反应温度为5_60°C。
[0019] 所述的复分解交换反应进行1小时后，反应完成90%以上。
[0020] 所述的复分解交换反应进行0. 5-24小时，优选进行1-12小时。
[0021] 所述的螺旋双吡咯烷溴鑰与双氟磺酰亚胺钾盐以等摩尔比进行反应。在考虑钾残 留量的前提下为等摩尔配比，但是螺旋双吡咯烷溴鑰过量也可以，只是过量的原料会残留 在产品中需要在溶剂中萃取去除。
[0022] 与现有技术相比，本发明制备双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的方法具有如下的 技术优势：
[0023] 1)螺旋双吡咯烷溴鑰与双氟磺酰亚胺钾盐在溶剂中化学性质稳定，反应选择性 好，包含的杂质较少，制备得到的产品品质高且易提纯。
[0024] 2)本申请公开的双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备方法，工艺路线简单，易 于规模化工业生产。
【附图说明】
[0025] 图1是本发明双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的红外光谱图；
[0026] 图2时本发明双氟代磺酰亚胺钾的外红光谱图；
[0027] 图3是本发明双氟代磺酰亚胺钾的F(19)NMR谱图（ZCIRI1-400 ;F19-WLYP-6338; 脉冲序列（pulasesequence) :s2pul;溶剂：丙酮；室温；IN0VA-400 "Z(3400"；驰豫时间 延迟（relax.Delay) :3. 000 秒；脉冲：45. 0 度；获得时间（Acq.time):1. 812 秒；宽度： 144. 7kHz;32 次重复；观测：F19, 376. 3177408MHz;数据处理：FT尺寸（FTsize) 524288;总 时间：2分钟，34秒）。
【具体实施方式】：
[0028] 以下本发明将结合具体实施例做进一步的详细说明，使技术人员更加清楚地了解 本发明的优点。应该理解，其中的内容只是用作说明，而绝非对本发明的保护范围构成限 制。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议 的条件进行。除非另外说明，所有的份数为重量份计，所有的百分比为重量百分比计。
[0029] 实施例1
[0030]向干燥的三口烧瓶中加入双氟磺酰亚胺钾盐219g(lmol)、螺旋双吡咯烷溴鑰 206g(lmol)和800g碳酸二甲酯，室温下搅拌反应。1小时后取样，过滤澄清后滴定溴离子， 螺旋双吡咯烷溴鑰残留量为〇. 5%，通过计算得出反应完成97%。减压过滤除去不溶物，滤 液减压下浓缩至150ml左右后加入等体积的异丙醇，降至室温后经过滤、洗涤，减压lOKPa 下50°C干燥后得到双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰260g。
[0031] 产品经过红外检测，在1384cm\ 1218cm\ 1104cm\ 1028cm\通过对双氟代磺酰 亚胺钾标准谱图对照，确定为双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的特征基团。
[0032] 实施例2
[0033] 向干燥的三口烧瓶中加入双氟磺酰亚胺钾盐219g(lmol)、螺旋双吡咯烷溴鑰 206g(lmol)和800g乙酸乙酯，60°C下搅拌反应。2小时后取样，过滤澄清后滴定溴离子，螺 旋双吡咯烷溴鑰残留量为〇. 1 %，通过计算得出反应完成99. 4%。减压过滤除去不溶物，滤 液减压下浓缩至160ml左右后加入等体积的异丙醇，降至室温后经过滤、洗涤，减压30KPa 下80°C干燥后得到双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰248g。
[0034] 产品经过红外检测，在1384cm\ 1218cm\ 1104cm\ 1028cm\通过对双氟代磺酰 亚胺钾标准谱图对照，确定为双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的特征基团。
[0035] 实施例3
[0036] 向干燥的三口烧瓶中加入双氟磺酰亚胺钾盐241g(l.lmol)、螺旋双吡咯烷溴鑰 226g(l.lmol)和900g双三氟乙基碳酸酯，40~45°C下搅拌反应。1小时后取样，过滤澄清 后滴定溴离子，螺旋双吡咯烷溴鑰残留量为〇. 23%，通过计算得出反应完成98. 6%。减压 过滤除去不溶物，滤液减压下浓缩至200ml左右后加入等体积的异丙醇，降至室温后经过 滤、洗涤，减压15KPa下60°C干燥后得到双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰275g。
[0037] 产品经过红外检测，在1384cm\ 1218cm\ 1104cm\ 1028cm\通过对双氟代磺酰 亚胺钾标准谱图对照，确定为双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的特征基团。
[0038] 应该理解，在阅读了本发明公开的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明 作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1. 一种双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备方法，其制备步骤包括：螺旋双吡咯烷 溴鑰与双氟磺酰亚胺钾盐在溶剂中经复分解交换反应，得到双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷 鐵；所述的螺旋双啦略焼漠鐵的结构式为： 所述的双氟代磺酰亚胺钾盐的结构式为所述的双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的结构式为：Q2. 根据权利要求1所述的一种双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备方法，其特征在 于：所述的双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备步骤还包括：使用萃取溶剂对双氟代磺 酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰产物进行萃取，然后过滤、洗涤和干燥。3. 根据权利要求2所述的一种双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备方法，其特征在 于：所述的萃取溶剂为碳酸二甲酯、乙腈、乙酸乙酯中一种或两种及以上的组合。4. 根据权利要求2所述的一种双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备方法，其特征在 于：所述的干燥步骤条件：温度30-80°C、压力10_30kPa。5. 根据权利要求1所述的一种双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备方法，其特征在 于：所述的溶剂选自下述物质中的一种：碳酸二甲酯、乙腈、硝基甲烷、碳酸甲乙酯、碳酸二 乙酯、碳酸甲丙酯、乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮、双三氟乙基碳酸酯、三氟乙基碳酸甲酯、三氟 乙基碳酸乙酯、1，2-二甲氧基乙烷、1，3-二氧戊烷、甲酸甲酯。6. 根据权利要求1所述的一种双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备方法，其特征在 于：所述的复分解交换反应，在低于所述的反应对应使用的溶剂沸点温度下进行。7. 根据权利要求1或6所述的一种双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备方法，其特 征在于：所述的复分解交换反应的反应温度为5-60°C。8. 根据权利要求1所述的一种双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备方法，其特征在 于：所述的复分解交换反应进行〇. 5-24小时。9. 根据权利要求8所述的一种双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备方法，其特征在 于：所述的复分解交换反应进行1-12小时。10. 根据权利要求1所述的一种双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鑰的制备方法，其特征 在于：所述的螺旋双吡咯烷溴鑰与双氟磺酰亚胺钾盐以等摩尔比进行反应。
【专利摘要】本发明公开了一种双氟磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鎓的制备方法，其制备步骤包括：螺旋双吡咯烷溴鎓与双氟磺酰亚胺钾盐在溶剂中经复分解交换反应，得到双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鎓；螺旋双吡咯烷溴鎓与双氟磺酰亚胺钾盐在溶剂中化学性质稳定，反应选择性好，包含的杂质较少，制备得到的产品品质高且易提纯。本申请公开的双氟代磺酰亚胺螺旋双吡咯烷鎓的制备方法，工艺路线简单，易于规模化工业生产。
【IPC分类】C07D487/10
【公开号】CN105131000
【申请号】CN201510526818
【发明人】张先林, 杨志勇, 吴国栋, 张丽亚, 周立新
【申请人】江苏华盛精化工有限责任公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月25日