用于制備酰亞胺基二硫酰化合物的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在高溫下的連續(xù)反應中制備酰亞胺基二硫?；衔?(imidodisulfuryl compounds)的方法。
【背景技術】
[0002] 如果沒有另外的說明，則在下面的正文中采用以下的含義： CSI 氯磺酰異氰酸酯 CS0S 氯磺酸 C1SI雙（氯磺?；啺稦SI 氟磺?；惽杷狨?FS0S 氟磺酸 FR 流率 RT 室溫
[0003] 酰亞胺基二硫?；衔锟捎糜诙喾N用途。一個實例是將酰亞胺基二硫酰氯用于制 備雙（氟甲磺酰亞胺）鋰，該化合物還被用作例如鋰離子電池（例如可以使用于汽車）蓄 電池中的電解質，并且被用作觸摸屏中的抗靜電劑。
[0004] DE 1159410B公開了一種通過鹵代磺酸與尿素的反應而制備鹵代磺酰基異氰酸酯 類的方法。該反應優(yōu)選地是在100至180°c的溫度下進行。該專利具體公開了在120至 150°C的溫度下制備氯磺?；惽杷狨?。
[0005] DE 1143495B公開了一種通過氟磺酸與尿素的反應而制備酰亞胺基-雙（磺酰 基）氟的方法。如果反應溫度未明確說明，則該反應在室溫下開始并且不時在反應過程中 使反應混合物冷卻。
[0006] CA 710255A公開了一種通過氯磺酸與三氯偶磷氮基磺酰氯化物的反應而制備酰 亞胺基-雙（磺酰氯）化物的方法。例如CA 710255中所公開的方法具有需要磷化學品的 缺點，磷化學品是相當昂貴的并且其使用對環(huán)境是不利的。
[0007] WO2009/123328A1公開了以間歇法制備C1SI，在本發(fā)明的實施例部分給出細節(jié) 內容。
[0008] 方案1中描述了用于制備酰亞胺基二硫酰鹵化物（也稱為酰亞胺基雙（硫?；?鹵）化物、酰亞胺基雙硫酰鹵化物或者雙（鹵代磺?；啺?，其也可用于本發(fā)明的類似 化合物）的本發(fā)明的反應方程式： 方案1
[0009] 其中Xa和Xb是鹵素。
[0010] 兩種起始化合物異氰酸酯和磺酸、以及產(chǎn)物雙（酰亞胺）是有毒和腐蝕性的。在 Xa和Xb是C1的情況下，產(chǎn)物在高溫下顯示非常高的放熱分解，因而在生產(chǎn)中必須提供充分 的安全措施。反應熱AH約為100kJ/m 〇l，酰亞胺基磺酰氯化物的分解開始是在大約180°C 并且絕熱溫度升高到超過400°C的溫度。CSI與FS0S的反應和FSI與CS0S的反應顯示相 似的分解開始溫度。
[0011] 因此，生產(chǎn)的間歇過程中的反應溫度不高于150°c，以避免爆炸的危險。間歇過程 的反應時間在大約8小時至24小時的范圍內。
[0012] 另一方面，異氰酸酯與磺酸僅在高溫下發(fā)生反應。由于這些情況和安全性考慮，所 以在過去僅以小批量且在低于所提及分解開始溫度的溫度下制備酰亞胺基二硫酰鹵化物， 從而導致所提及的長的反應時間。
[0013] 對于也以大規(guī)模制備酰亞胺基二硫酰鹵化物的方法現(xiàn)在著需求；該方法不需要磷 化學品、具有短的反應時間和高產(chǎn)率，其中該產(chǎn)物顯示高純度，并且能對反應物質和反應進 行安全處理。
[0014] 出乎意料地，可以在高于反應產(chǎn)物的分解開始溫度的溫度下使鹵代磺?；惽杷?酯與鹵代磺酸反應，酰亞胺基二硫酰鹵化物沒有期望的酰亞胺基二硫酰鹵化物的預計的分 解，產(chǎn)率高。意想不到的是能夠以安全的方式進行反應。這使期望的短反應時間成為可能。
[0015] 此外，可以實現(xiàn)短的反應時間，并且仍然獲得具有高純度產(chǎn)物，即不顯示由于通常 在過高溫度下發(fā)生分解或聚合反應所導致的變色。

【發(fā)明內容】

[0016] 本發(fā)明的主題是一種用于制備式（I)的化合物的方法：
[0017] 該方法包括三個連續(xù)的步驟：步驟（StepSl)、步驟（St印S2)和步驟（St印S3);
[0018]步驟（StepSl)包括反應（ReacRl);
[0019] 反應（ReacSl)是式（II)的化合物與式（III)的化合物的反應；
[0020] 其中
[0021] XI和X2是相同或不同的，并且彼此獨立地選自？、(：1、8^】、(：16全氟烷基、和甲苯 基；
[0022] Rn+是選自 H +、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca 2+、Zn2+、Cu2+、Al3+、Ti3+、Fe 2+、Fe3+、B3+、
[N(R20) (R21) (R22)R23]+、和[P(R20) (R21) (R22)R23]+;
[0023] R20、R21、R22和R23是相同或不同的，并且彼此獨立地選自H、C1S烷基、C 56環(huán)烷 基、苯基、芐基、乙烯基和稀丙基；
[0024] n 為 1、2 或 3;
[0025] 反應（ReacSl)是以連續(xù)的方式進行；
[0026] 在步驟（St印S1)中，式（II)的化合物與式（III)的化合物的混合物通過 (DevSl)，裝置（DevSl)是連續(xù)工作裝置；在裝置（DevSl)中，將式（II)的化合物與式（III) 的化合物的混合物加熱到溫度（TempSl)，溫度（TempSl)為180到300°C，在該溫度下發(fā)生 反應（ReacSl)，從而形成反應混合物；
[0027] 在步驟（St印2)中，來自裝置（DevSl)的反應混合物通過裝置（DevS2)，裝置 (DevS2)是用于使反應混合物冷卻的裝置；
[0028] 在步驟（St印S3)中，來自裝置（DevS2)的反應混合物通過裝置（DevS3)，裝置 (DevS3)是用于調節(jié)背壓的裝置；
[0029] 通過作用于裝置（DevS2)或裝置（DevS3)或者作用于裝置（DevS2)和裝置 (DevS3)的組合的反應混合物，而將反應混合物冷卻到溫度（TempS2)，溫度（TempS2)為0 至 150°C。
【具體實施方式】
[0030] 優(yōu)選地，所述方法包括步驟（StepS4)，該步驟（StepS4)是在步驟（StepS3)后進 行，在步驟（StepS4)中來自裝置（DevS3)的反應混合物通過裝置（DevS4)，裝置（DevS4)是 用于從反應混合物中分離出〇) 2的裝置。
[0031] 優(yōu)選地，XI和X2是相同的，并且是選自FJUBr、^ 6全氟烷基和甲苯基；
[0032] 更優(yōu)選地，XI和X2是相同的，并且是選自F、C1和Q 6全氟烷基；
[0033] 更優(yōu)選地，XI和X2是相同的，并且是選自F、C1和CF3;
[0034] 特別是，XI和X2是相同的，并且是Cl或CF3;
[0035] 更特別是，XI和X2是Cl。
[0036] 優(yōu)選地，Rn+是選自 H +、Li+、Na+、K+、
(R22)R23]+；
[0037] R20、R21、R22和R23是相同或不同的，并且彼此獨立地選自H、C 1S烷基、C56環(huán)烷 基、苯基、芐基、乙烯基和稀丙基；
[0038]更優(yōu)選地，Rn+是選自 H+、Li+、Na+、K+、
(R22)R23]+；
[0039] R20、R21、R22和R23是相同或不同的，并且彼此獨立地選自H、C 1S烷基、C56環(huán)烷 基、苯基和芐基；
[0040] 甚至更優(yōu)選地，Rn+是選自H+、Li+、Na+、K+、
[0041] R20、R21、R22和R23是相同或不同的，并且彼此獨立地選自H、C 1S烷基、C56環(huán)烷 基、苯基和芐基；
[0042]特別地，Rn+是選自 H+、Li+、Na+、K+、
(R21) (R22)R23]+；
[0043] R20、R21、R22和R23是相同或不同的，并且彼此獨立地選自H、C 1S烷基、C56環(huán)烷 基、苯基和芐基，
[0044] 更特別地，
[0045] Rn+是選自 H+、Li+、Na+、K+和
并且
[0046] R20和R21是相同或不同的，并且彼此獨立地選自H和Q s烷基；
[0047] 甚至更特別地，
[0048] Rn+是選自H+、Na+和
并且
[0049] R20和R21是相同或不同的，并且彼此獨立地選自Qs烷基；
[0050] 具體地，
[0051] Rn+是H+或者 并且 乂
[0052] R20和R21是相同或不同的，并且獨立地選自Q 4烷基；
[0053] 更具體地，
[0054] Rn+是H+或者
并且
[0055] R20和R21是相同或不同的，并且彼此獨立地選自甲