目前LiODFB的主流制备方法分为BF3络合物法和LiBF4法。 BF3络合物法是以BF3络合物和Li2C2O4为原料,以乙醚或碳酸酯为溶剂加热回流得到LiODFB粗品,经多重结晶后得到目标产物。该方法优点是原料价格便宜,且不需要催化剂,成本相 对偏低,但存在的缺点一是反应时间较长,一般需要6个小时以上,二是产物为二氟草酸硼酸锂和四氟硼酸锂,两者均溶解于碳酸二甲酯(DMC)等提纯溶剂,提纯工艺复杂。LiBF4法是 以LiBF4和H2C2O4为原料,以乙睛或碳酸酯为溶剂,AlCl3或SiCl4为催化剂,同样采用加热回 流工艺制得LiODFB,该方法的优点是二氟草酸硼酸锂为产物中的唯一锂盐,提纯相对简单,但缺点是原 料成本较高。且两种方法均存在原料利用率低的问题。
针对上面的问题,文章给出了一种方法,该方法可实现产品的分阶段析晶,降低副反应,减少重结晶次数,且生产方法简单,成本低,产品收率高,提高原料利用率。
步骤:
1)将三氟化硼络合物、溶剂和草酸锂混合,在40 ~ 110℃反应2 ~ 12h,得到含四氟硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的反应液;
2)将所述步骤1)得到的含四氟硼酸锂和二氟草酸硼酸锂的反应液进行一次减压蒸馏, 蒸馏至溶剂量减少1/3 ~ 1/2,结束一次减压蒸馏,得到一次蒸馏液和一次蒸馏余液;
3)将所述步骤2)得到的一次蒸馏余液进行冷凝、结晶,得到二氟草酸硼酸锂一次粗品;
4)将所述步骤2)得到的一次蒸馏液与草酸和催化剂混合,在35 ~ 110℃反应4 ~ 8h后进行 二次减压蒸馏,蒸馏至一次蒸馏液减少1/3 ~ 1/2,结束二次减压蒸馏,得到二次蒸馏液和二 次蒸馏余液;
5)将所述步骤4)得到的二次蒸馏余液进行冷凝、结晶,得到二氟草酸硼酸锂二次粗品和结晶剩余物;
6)将二氟草酸硼酸锂一次粗品和二氟草酸硼酸锂二次粗品重结晶,得到二氟草酸硼酸锂。
详细记录:
步骤1)中溶剂与三氟化硼络合物的摩尔比为1:2 ~ 4:1。
所述步骤1)中草酸锂与三氟化硼络合物的摩尔比为1:2 ~ 1:3。
所述步骤1)中溶剂为(CH2CH3)2O、C2H3N、DMC、DEC和EMC中的一种或几种。
所述步骤1)中三氟化硼络合物为BF3·O(CH2CH3)2、BF3·DMC或BF3·C2H3N。
步骤4)中催化剂为AlCl3或SiCl4。
所述步骤4)中一次蒸馏液和草酸的摩尔比为1:0 .9 ~ 1:1 .05。
步骤6)中重结晶时采用旋转蒸发仪旋蒸至有晶体析出后,再将旋蒸 余液依次进行降温、冷凝、过滤,得到二氟草酸硼酸锂。
进行重结晶时采用的溶剂为碳酸二甲酯或碳酸二乙酯。