目前LiODFB的主流制備方法分為BF3絡合物法和LiBF4法。 BF3絡合物法是以BF3絡合物和Li2C2O4為原料,以乙醚或碳酸酯為溶劑加熱回流得到LiODFB粗品,經多重結晶后得到目標產物。該方法優點是原料價格便宜,且不需要催化劑,成本相 對偏低,但存在的缺點一是反應時間較長,一般需要6個小時以上,二是產物為二氟草酸硼酸鋰和四氟硼酸鋰,兩者均溶解于碳酸二甲酯(DMC)等提純溶劑,提純工藝復雜。LiBF4法是 以LiBF4和H2C2O4為原料,以乙睛或碳酸酯為溶劑,AlCl3或SiCl4為催化劑,同樣采用加熱回 流工藝制得LiODFB,該方法的優點是二氟草酸硼酸鋰為產物中的唯一鋰鹽,提純相對簡單,但缺點是原 料成本較高。且兩種方法均存在原料利用率低的問題。
針對上面的問題,文章給出了一種方法,該方法可實現產品的分階段析晶,降低副反應,減少重結晶次數,且生產方法簡單,成本低,產品收率高,提高原料利用率。
步驟:
1)將三氟化硼絡合物、溶劑和草酸鋰混合,在40 ~ 110℃反應2 ~ 12h,得到含四氟硼酸鋰和二氟草酸硼酸鋰的反應液;
2)將所述步驟1)得到的含四氟硼酸鋰和二氟草酸硼酸鋰的反應液進行一次減壓蒸餾, 蒸餾至溶劑量減少1/3 ~ 1/2,結束一次減壓蒸餾,得到一次蒸餾液和一次蒸餾余液;
3)將所述步驟2)得到的一次蒸餾余液進行冷凝、結晶,得到二氟草酸硼酸鋰一次粗品;
4)將所述步驟2)得到的一次蒸餾液與草酸和催化劑混合,在35 ~ 110℃反應4 ~ 8h后進行 二次減壓蒸餾,蒸餾至一次蒸餾液減少1/3 ~ 1/2,結束二次減壓蒸餾,得到二次蒸餾液和二 次蒸餾余液;
5)將所述步驟4)得到的二次蒸餾余液進行冷凝、結晶,得到二氟草酸硼酸鋰二次粗品和結晶剩余物;
6)將二氟草酸硼酸鋰一次粗品和二氟草酸硼酸鋰二次粗品重結晶,得到二氟草酸硼酸鋰。
詳細記錄:
步驟1)中溶劑與三氟化硼絡合物的摩爾比為1:2 ~ 4:1。
所述步驟1)中草酸鋰與三氟化硼絡合物的摩爾比為1:2 ~ 1:3。
所述步驟1)中溶劑為(CH2CH3)2O、C2H3N、DMC、DEC和EMC中的一種或幾種。
所述步驟1)中三氟化硼絡合物為BF3·O(CH2CH3)2、BF3·DMC或BF3·C2H3N。
步驟4)中催化劑為AlCl3或SiCl4。
所述步驟4)中一次蒸餾液和草酸的摩爾比為1:0 .9 ~ 1:1 .05。
步驟6)中重結晶時采用旋轉蒸發儀旋蒸至有晶體析出后,再將旋蒸 余液依次進行降溫、冷凝、過濾,得到二氟草酸硼酸鋰。
進行重結晶時采用的溶劑為碳酸二甲酯或碳酸二乙酯。