【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及化學合成，具體涉及一種聯產氟苯類化合物和六氟磷酸鋰的方法。
技術介紹
1、氟苯類化合物在醫藥、農藥等藥物上具有用量少、毒性低、藥效高、代謝能力強的優點。當苯環中引入氟原子或含氟基團后，其電效應和模擬效應改變了分子內部電子云密度的分布，影響結構的酸堿性，進而改變其活性；另外氟原子的引入將提高化合物的脂溶性，促進其在生物體內吸收的傳遞速度，使生理作用發生變化。
2、六氟磷酸鋰，是一種無機化合物，化學式為lipf6，為白色結晶性粉末，易溶于水，溶于低濃度甲醇、乙醇、丙酮、碳酸酯類等有機溶劑。目前，六氟磷酸鋰以自身的諸多優點，短期內仍是用作鋰離子電池電解質的主要材料。而以五氟化磷作為原材料可制備出性能優異的六氟磷酸鋰，使得五氟化磷的制備更具研究意義。到目前為止，已報道的五氟化磷的制備方法主要有以下幾種：
3、（1）直接用氟氣氟化磷或五氧化二磷，得到五氟化磷：
4、5f2+2p=2pf5，10f2+2p2o5=4pf5+5o2；
5、該方法因采用了高活性物質氟氣，存在很大的安全風險，以及高壓力對設備要求比較苛刻。
6、（2）日本特開平4-175216號公報用五氯化磷與無水氟化氫反應生成五氟化磷和氯化氫混合氣體，其原理是：pc15+5hf=pf5+5hcl。
7、該工藝轉化率高，適合大規模生產，但該工藝副產大量的鹽酸，該副產酸中含少量氟化氫，在工業上的應用具有局限性，存在很大的污染環境壓力。
8、（3）日本專利公開號jp2005-507849a
9、hpf6=pf5+hf，h2o+so3=h2so4，hf+so3=fso3h，h2o+pf5=pof3+2hf；
10、該工藝會生成大量硫酸，該硫酸中含有部分氟磺酸，工業上無法應用，不易處理，環保壓力大；該硫酸在氟化氫的存在下腐蝕性特別高，對設備要求苛刻；并且即使使用發煙硫酸，體系中的水也可以與五氟化磷反應，生成三氟氧磷等雜質影響最終產品六氟磷酸鋰的質量。
11、綜上所述，現有的制備六氟磷酸鋰的工藝都存在副產物不易處理、對環境不友好的情況。
12、氟苯類化合物與六氟磷酸鋰均為重要的化工原料，但現有技術并未將兩者進行聯合生產，導致生產工藝中副產物不易處理、副產物浪費、對環境壓力大等問題。因此，提供一種合理高效、安全環保、操作簡單、產物收率高的氟苯類化合物與六氟磷酸鋰聯產的方法，最大限度的利用氟苯類化合物生產中的副產物，簡化中間產物的處理步驟，降低生產成本，對氟苯類化合物與六氟磷酸鋰的大規模生產具有非常重要的意義。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是克服現有技術的不足而提供一種聯產氟苯類化合物和六氟磷酸鋰的方法。該氟苯類化合物制備過程中產生的混合氣體為五氟化磷和氮氣，該混合氣可以不經分離直接作為原料用于六氟磷酸鋰的制備，并且還可以減少制備過程中的氮氣的使用量，該方法產物收率高，對設備和成本投入較小，對環境無壓力，操作簡單，適合大規模工業化生產。
2、本專利技術是通過以下技術方案予以實現的：
3、一種聯產氟苯類化合物和六氟磷酸鋰的方法，包括如下步驟：
4、（1）將式ⅱ化合物加熱分解得到式ⅰ氟苯類化合物、五氟化磷和氮氣；
5、（2）將五氟化磷和氮氣的混合氣體通入氟化鋰和無水氟化氫的溶液中或通入氟化鋰和有機溶劑的溶液中反應，得到六氟磷酸鋰；
6、反應路線如下：
7、；
8、；
9、其中，式ⅰ和式ⅱ化合物中，r1、r2、r3、r4和r5各自彼此獨立地代表氫、鹵素、c1-c4烷基、c1-c4烷氧基或c3-c6環烷基。
10、在本專利技術的一些實施例中，r1、r2、r3、r4和r5中至少一者不為氫。
11、在本專利技術的一些實施例中，r1、r2、r3、r4和r5中至少一者為鹵素。
12、在本專利技術的一些實施例中，r1、r2、r3、r4和r5中至少一者為氟。
13、在本專利技術的一些實施例中，式ii化合物為2,4-二氟苯胺重氮六氟磷酸鹽、3-溴-5-氟苯胺重氮六氟磷酸鹽、2-氟-3-甲基苯胺重氮六氟磷酸鹽中的任一種。
14、在本專利技術的一些實施例中，步驟（1）所述加熱的溫度為100-210℃，優選120-190℃。
15、在本專利技術的一些實施例中，步驟（1）將式ii化合物加熱分解后所得產物經三級冷凝分離得式i氟苯類化合物和五氟化磷與氮氣混合氣體。
16、在本專利技術的一些實施例中，所述式ii化合物與氟化鋰的摩爾比為1-1.3:1，優選1.05-1.15:1。
17、在本專利技術的一些實施例中，步驟（2）中所述的氟化鋰與無水氟化氫的質量比為1:10-90，優選1:30-60。
18、在本專利技術的一些實施例中，步驟（2）中所述混合氣體通入氟化鋰和無水氟化氫的溶液中，反應的溫度為-20~15℃，優選-10~5℃。
19、在本專利技術的一些實施例中，步驟（2）中所述混合氣體通入氟化鋰和無水氟化氫的溶液中，反應的時間為0.5-6h，優選1-3h。
20、在本專利技術的一些實施例中，步驟（2）中所述混合氣體通入氟化鋰和無水氟化氫的溶液中反應后得到六氟磷酸鋰氟化氫溶液，經冷卻結晶、過濾和干燥，得到六氟磷酸鋰。
21、在本專利技術優選的一些實施例中，步驟（2）中所述無水氟化氫采用上述過濾得到的氟化氫濾液。
22、在本專利技術的一些實施例中，步驟（2）中所述有機溶劑為碳酸酯類溶劑、羧酸酯類溶劑、醚類溶劑、腈類溶劑中的任意一種或至少兩種的組合。
23、進一步地，所述羧酸酯類溶劑包括乙酸乙酯和/或乙酸丁酯。
24、進一步地，所述腈類溶劑包括乙腈。
25、進一步地，所述醚類溶劑包括乙醚和/或乙二醇二甲醚。
26、進一步地，所述碳酸酯類溶劑包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯中的任意一種或至少兩種的組合。
27、在本專利技術的一些實施例中，步驟（2）中所述的氟化鋰與有機溶劑的質量比為1:18-60，優選1:18-36。
28、在本專利技術的一些實施例中，步驟（2）中所述的混合氣體通入氟化鋰和有機溶劑的溶液中，反應的溫度為-10~30℃，優選0-20℃。
29、在本專利技術的一些實施例中，步驟（2）中所述的混合氣體通入氟化鋰和有機溶劑的溶液中，反應的時間為0.5-6h，優選1-3h。
30、在本專利技術的一些實施例中，步驟（1）中所述的式ⅱ化合物制備方法如下：
31、將式ⅲ化合物加入到六氟磷酸及鹽酸水溶液中，再加入亞硝酸鈉水溶液，攪拌反應完畢，干燥后得式ii化合物；
32、反應路線如下：
33、。
34、在本專利技術的一些實施例中，式ⅱ化合物的制備過程中，六氟磷酸和式ⅲ化合物的摩爾本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種聯產氟苯類化合物和六氟磷酸鋰的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，R1、R2、R3、R4和R5中至少一者不為氫。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，R1、R2、R3、R4和R5中至少一者為氟。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述加熱的溫度為100-210℃。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述式II化合物與氟化鋰的摩爾比為1-1.3:1。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）中所述的氟化鋰與無水氟化氫的質量比為1:10-90。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）中所述混合氣體通入氟化鋰和無水氟化氫的溶液中，反應的溫度為-20~15℃。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）中所述混合氣體通入氟化鋰和無水氟化氫的溶液中反應后得到六氟磷酸鋰氟化氫溶液，經冷卻結晶、過濾和干燥，得到六氟磷酸鋰。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，步驟（2）中所述無水
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）中所述有機溶劑為碳酸酯類溶劑、羧酸酯類溶劑、醚類溶劑、腈類溶劑中的任意一種或至少兩種的組合。
11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）中所述的氟化鋰與有機溶劑的質量比為1:18-60。
12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）中所述的混合氣體通入氟化鋰和有機溶劑的溶液中，反應的溫度為-10~30℃。
...【技術特征摘要】
1.一種聯產氟苯類化合物和六氟磷酸鋰的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，r1、r2、r3、r4和r5中至少一者不為氫。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，r1、r2、r3、r4和r5中至少一者為氟。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述加熱的溫度為100-210℃。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述式ii化合物與氟化鋰的摩爾比為1-1.3:1。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）中所述的氟化鋰與無水氟化氫的質量比為1:10-90。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）中所述混合氣體通入氟化鋰和無水氟化氫的溶液中，反應的溫度為-20...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何匡，王國超，邵鴻鳴，陳少亭，孫震，
申請(專利權)人：浙江永太科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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