温馨提示:
调节所述溶液的温度为35-45℃;过低反应不充分,过高容易容易诱发生成双草酸硼酸锂(LiB(C2O4)2)副反应。
加入无水草酸的过程会产生溶解热,该浓度工况下会上升2-3℃, 调节所述溶液的温度至最佳反应温度35-45℃。
用的溶剂为碳酸二甲酯(DMC),实验表明该非水溶剂对产品的收率影响不大。
溶液中四氟硼酸锂的浓度为20-25%(Wt%)。调节四氟硼酸锂溶液至合适的反应浓度,不至于浓度过高而导致反应时溶液温度过高,也不至于浓度过低导致反应的产品二氟草酸硼酸锂单批次产量太低。另外,无水草酸的加入量按其与四氟硼酸锂的摩尔比为 0 .98:1进行投加,使无水草酸充分反应,四氟硼酸锂微过量,最终过量的四氟硼酸锂随溶剂 循环进入下一批次参与反应。
三氯化硼气体通入溶剂底部,通气反应过程溶液要不断搅拌,搅拌速度20-40r/min,以有序混合并更好的控制反应进程。上述搅拌时,可采用超声方式或者辅 助搅拌设备,例如磁力搅拌器。
所述通入气体的速度为50L-100L/min,控制最佳反应速度,通气完 成后搅拌继续反应1-2h。
通气总量按其与四氟硼酸锂的摩尔比为1:1,较无水草酸稍过量,过量部分最终逸 出溶剂进入尾气处理。
步骤4)中将反应物通过精密过滤器过滤出去不溶物等杂质,得到二氟草酸硼酸锂溶液。
步骤5)中,将二氟草酸硼酸锂溶液浓缩结晶得到二氟草酸硼酸锂晶体。
过滤采用材质为PP、PTFE的精密过滤器,所述精密过滤器孔径为0 .1~1um,优 选为0 . 1um,过滤掉目标产物中的杂质,数字越小过滤效果越好。
1)将四氟硼酸锂溶解在有机溶剂中,调节溶液的温度为35-45℃;
2)向所述溶液中加入无水草酸,控制溶液的温度为35-45℃;
3)向所述溶液中缓慢通入三氯化硼气体,进行反应,得到反应物;
4)将所述反应物进行过滤,分离掉固体杂质,得到二氟草酸硼酸锂溶液;
5)将所述二氟草酸硼酸锂溶液结晶得到二氟草酸硼酸锂晶体,干燥得到成品。
在实验条件下使用金属氯化物作为催化剂也可以使反应向目标产品进行,并生产金属氟化物沉淀,但结果会将金属杂质引入目标产品,本发明筛选三氟化硼作为助剂,很好 的避免了金属杂质的引入,并生成气相BF3和HCL逸出反应液,其在非水溶剂中B3+与金属离 子相比极性降低,抑制了副反应双草酸硼酸锂的发生。多次重复实验表明,原料四氟硼酸锂 批次转化率超过90%,未反应部分随溶剂循环使用,可控制无水草酸完全反应,故没有原料浪费;生产使用的有机溶剂可循环使用,生产过程中没有废水的产生,因此本发明的制备方法非常环保。