(57)【要約】  本発明は、ハイドロジェンビス（ハロスルホニル）イミド（HXSI）（ここで、それぞれのXは、独立してCl、Br、又はI等の非フッ素のハロゲン化物である）をフッ化水素と反応させることによりハイドロジェンビス（フルオロスルホニル）イミド（HFSI）を製造する方法を提供する。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高収率のハイドロジェンビス（フルオロスルホニル）イミド（HFSI）をハイドロジェンビス（ハロスルホニル）イミド（HXSI）からフッ化水素を使用して製造する方法であって、
HXSIとHFとを反応させることと、
該反応中に生成されるHXを選択的に除去することでHFSIが少なくとも80 %の収率で製造されることと、
を含み、
それぞれのXは、独立して、Cl、Br、又はIである、方法。
【請求項２】
前記反応ステップは、HXをも生成する、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
HXSIとHFとの前記反応ステップは、該反応中に生成されるHXを除去することも含む、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
HXSIはHFとHF還流条件下で反応される、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
HXSIはHFと大気圧で反応される、請求項4に記載の方法。
【請求項６】
XはClである、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
HXSIとHFとの前記反応ステップは、HFを回分式に添加することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
HXSIとHFとの前記反応ステップは、HFを継続的に添加することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
反応温度が低くとも30℃である、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記反応に少なくとも2当量の全HFが添加される、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
HFSIの収率は少なくとも90 %である、請求項1に記載の方法。
【請求項１２】
HXSIは触媒の存在下でHFと反応される、請求項1に記載の方法。
【請求項１３】
前記触媒は、Bi（III）化合物を含む、請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
前記Bi（III）化合物は、ビスマス三ハロゲン化物である、請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
前記反応に約0.5当量以下の前記触媒が添加される、請求項12に記載の方法。
【請求項１６】
ハイドロジェンビス（フルオロスルホニル）イミド（HFSI）をハイドロジェンビス（クロロスルホニル）イミド（HCSI）から製造する方法であって、HCSIとHFとをHF還流条件下で反応させることと、該反応中に形成される塩酸（HCl）を選択的に除去することとを含み、該方法により少なくとも80 %の収率のHFSIが製造される、方法。
【請求項１７】
反応条件は、大気圧を含む、請求項16に記載の方法。
【請求項１８】
HCSIは触媒の存在下でHFと反応される、請求項16に記載の方法。
【請求項１９】
前記触媒は、Bi（III）化合物を含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
前記Bi（III）化合物は、三塩化ビスマス、三フッ化ビスマス、又はそれらの組合せを含む、請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
高収率のハイドロジェンビス（フルオロスルホニル）イミド（HFSI）をハイドロジェンビス（ハロスルホニル）イミド（HXSI）からフッ化水素を使用して製造する方法であって、HXSIとHFとをHF還流条件下で反応させ、HFSIが少なくとも80 %の収率で製造されることを含み、ここで、それぞれのXは、独立して、Cl、Br、又はIである、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイドロジェンビス（ハロスルホニル）イミド（HXSI）（ここで、Xは非フッ素のハロゲン化物である）からフッ化水素を使用してハイドロジェンビス（フルオロスルホニル）イミド（HFSI）を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオン（FSI-）は、電池及びコンデンサ等の電気化学的デバイスにおける電解質を含む様々な用途において有用である。本発明は、このアニオンを含む塩及びイオン液体のために有用な中間体であるハイドロジェンビス（フルオロスルホニル）イミド（HFSI）の合成に関するものである。
【０００３】
上記FSIアニオンを含んでいる、ハイドロジェンビス（フルオロスルホニル）イミド、その相応の塩、及びイオン液体は、リチウムイオン電池及びウルトラキャパシタにおける電解質としての用途を含むがそれに制限されるものではない多岐にわたる用途において有用であると実証されている。ハイドロジェンビス（フルオロスルホニル）イミドは、比較的強酸であり、様々な安定な金属塩を形成する。ビス（フルオロスルホニル）イミドのリチウム塩（すなわちLiFSI）は、特に電池及びウルトラキャパシタにおいて有用であると実証されている。
【０００４】
FSIアニオンを含む化合物、それらの相応の塩、及びイオン液体の利点にかかわらず、大規模な工業的な生産は存在しない。HFSIの多くの製造方法が知られている一方で、知られているHFSIの合成法のどれも欠点を有する。例えば、HFSIの或る合成法は、尿素（NH2CONH2）及びフルオロスルホン酸（FSO3H）を使用する。この方法の主な欠点の一つは、フルオロスルホン酸の毒性と腐食性である。更に、この反応は、フルオロスルホン酸を反応混合物へと添加する間に局部的な過熱が発生するため制御が困難である。該反応の制御における困難性は、所望の生成物の予想できない収率をもたらす。
【０００５】
HFSIを合成する別の方法は、ビス（クロロスルホニル）イミド（すなわち、HCSI）を、三フッ化ヒ素（AsF3）によりフッ素化することを伴う。この反応では、HCSIをAsF3により処理する。三フッ化ヒ素は有毒であり、高い蒸気圧を有することから、工業規模での取扱いが特に難しい。典型的な反応は、HCSIとAsF3との1:8.6の比率を使用するものである。これは、危険性の高い三フッ化ヒ素をかなり過剰に使用することを意味する。
【０００６】
HFSIは、HCSIを三フッ化アンチモン（SbF3）によるフッ素化によっても調製することができる。この反応の三塩化アンチモン副産物は、HFSI中における高い溶解度と、極めてよく似た沸点との両方を有するため、所望生成物から分離することが極めて難しい。また、この反応の生成物には典型的に塩化物が混入しているため、生成物が電気化学的用途に不適切なものとなる。
【０００７】
HFSIを製造するための最も簡単な反応の一つは、ハイドロジェンビス（ハロスルホニル）イミド（HXSI）（ここで、Xは非フッ素のハロゲン化物である）とフッ化水素とを反応させることである。しかしながら、この反応は、比較的不十分な収率をもたらすと報告されており、HCSIと過剰の無水HFとを高温で反応させることを必要とするものであった。例えば米国特許第7,919,629号を参照のこと。特に、米国特許第7,919,629号の実施例10は、HCSIと無水HFとを様々な温度で反応させることを開示している。最高の収率は、130℃で2時間かけて55 %であった。30℃及び50℃で12時間後に多少の反応が観察された（10 %未満の収率）。この特許の発明者は、分解産物としてフルオロスルホン酸を確認した。より深い意味を込めて、その発明者は、「…HFを用いたHFSIの合成は、満足いくものではない。」（強調筆者）と結論づけている。
【０００８】
したがって、ハイドロジェンビス（フルオロスルホニル）イミドの高収率の比較的安全で、及び／又は簡単な製造方法が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のとおり、米国特許第7,919,629号は、HCSI及びHFの間の反応が、HFSIの製造に満足のいく方法ではないことを開示している。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
意想外かつ予想外にも、米国特許第7,919,629号に反して、本発明者らは、適切な条件下では、高収率の、例えば少なくとも80%の収率のHFSIが、HF及びハイドロジェンビス（ハロスルホニル）イミド（HXSI、ここで、それぞれのXは、独立して非フッ素のハロゲン化物、例えばCl、Br、又はIである）を使用して得ることができることを見出した。本発明の一つの具体的な態様は、ハイドロジェンビス（ハロスルホニル）イミド（HXSI）からのフッ化水素を使用した高収率のハイドロジェンビス（フルオロスルホニル）イミド（HFSI）の製造方法を提供する。本発明者らによって、少なくとも80 %の、一般的に少なくとも95 %の、しばしば少なくとも98 %の、たいてい少なくとも99 %のHFSI収率がHFを使用して達成できることが見出された。上記式中、HXSIにおけるXは非フッ素のハロゲン化物であり、例えばそれぞれのXは、独立してCl、Br、又はIであり、しばしばXは、Clである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】蒸留及び再循環を伴うHFSI合成のための連続撹拌槽型反応器（「CSTR」）の具体的な一実施形態の概略図である。
【図２】HFSI連続生産用反応器システムの具体的な一実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
HFSIの合成は、本発明の譲受人に譲渡された、とりわけ三フッ化ビスマスを使用したハイドロジェンビス（クロロスルホニル）イミド（HCSI）のフッ素化を開示する米国特許第8,377,406号に含む多数の経路によって裏付けられている。
【００１３】
上で論考したとおり、他者によるHCSIから無水HFを使用したHFSIの生産の試みは、比較的低い収率と純度の低い生成物をもたらした。例えばMichotにより発表された米国特許第7,919,629号を参照のこと。実際に、米国特許第7,919,629号は、第36欄第67行目においてきっぱりと「HFを用いたHFSIの合成は、満足いくものではない。」と述べている。米国特許第7,919,629号で得られた最高の収率は、130℃で2時間かけて55 %であった。第36欄第50行目から第60行目までの表を参照のこと。
【００１４】
意想外かつ予想外にも、しかるべく条件下で、本発明者らは、本質的により高い収率のHFSIを、ハイドロジェンビス（ハロスルホニル）イミド（HXSI、ここで、それぞれのXは、独立して非フッ素のハロゲン化物、例えばCl、Br、又はIである）とフッ化水素とを反応させることによって得ることができた。本明細書中で使用される場合、「処理する」、「接触させる」及び「反応させる」という用語は、化学反応を記載する場合に本明細書において交換可能に用いられ、適切な条件下で2つ以上の試薬を添加するか又は混合して、指示生成物及び／又は所望生成物を生成することを表す。当然のことながら、指示生成物及び／又は所望生成物を生成する反応は一概に、最初に添加した2つの試薬の組合せから直接起こるとは限らない、すなわち、1つ又は複数の中間生成物が混合物中に生成され、それにより最終的に指示生成物及び／又は所望生成物の形成が起こることがある。実際に、本明細書に開示される方法を使用すると、所望されるHFSIは、HXSI及びHFから少なくとも80 %の収率で、一般的に少なくとも95 %の収率で、しばしば少なくとも98 %の収率で、たいてい少なくとも99 %の収率で製造できる。
【００１５】
幾つかの実施形態においては、該反応はHXをも生成する。幾つかの事例においては、HXSIとHFとを反応させるステップは、反応中に生成されるHXを除去することも含む。一般的に、HXの沸点は、添加されるHFの沸点よりも低い。したがって、HXは、簡単な蒸留又は蒸発によって除去することができる。HXの除去過程の間に蒸発又は蒸留し得る全てのHFは、凝縮させて、反応混合物中に返送することができる。一般的に、凝縮温度の調整によって、HFを選択的に凝縮させることができる一方で、HXを反応混合物から留去することができる。生成されるHXは腐食性であるため、蒸留されたHXは、該蒸留されたHXを別の凝縮器へと、HXを捕捉可能にするのに十分に低い温度で通過させることによって捕捉することができる。その一方で、HXは、塩基と接触させることによって中和することができる。別の方法においては、HXを水中に捕捉することで水性酸を得ることができる。
【００１６】
幾つかの実施形態において、HXSIとHFとを反応させる反応条件は、HF還流条件を含む。大気圧では、HFの沸点は19.5℃である。このように、冷却凝縮器を使用することで、HFを凝縮させて反応混合物へと戻すことができる。比較すると、HCl、HBr、及びHIの沸点は、全てHFの沸点よりも低い。したがって、これらのガスは、HFを選択的に凝縮させて反応混合物中に戻すことによって、反応混合物から選択的に除去することができる。例えば、氷水又はドライアイスと溶剤とを用いて凝縮温度を調整することによって、HFを液体へと凝縮させる一方で、HXを気体として留まるように保つことができ、その気体は、例えばそれを反応混合物から放出させて気体状のHXを捕集することによるか、又は生成されたHXを塩基と反応させることによって簡単に除去することができる。
【００１７】
HFの比較的低い沸点のため、全てではないもののたいてい、HFを用いてHFSIを生産する従来の試みは、加圧された反応容器を利用していた。そのような加圧された反応容器では、全ての反応物及び生成物は反応が止まるまで該反応容器内に留められた。周囲圧力（例えば大気圧）条件で該反応を実施することによって、本発明者らは、驚くべきことに、高収率のHFSIがHFを用いて製造されることを見出した。特定の理論に縛られるものではないが、反応の間に生成されるHXを除去することによって、ルシャトリエの原理に従ってHFSIの収率は更に高まる。
【００１８】
幾つかの実施形態においては、XはClである。ビス（クロロスルホニル）イミド（HCSI）の製造方法は、当業者に既知である。例えば本発明の譲受人に譲渡された米国特許第8,377,406号を参照のこと。米国特許第7,919,629号も参照のこと。
【００１９】
本発明の方法は、HFを回分式に添加することによって行うことができる。一般的に、HFは、気体の形態で添加され、凝縮器を介して凝縮させて反応混合物へと戻される。その他に、該反応は、所望される量のHFが添加されるまで、HFを継続的に、又は連続的に添加することによって行うことができる。更にその他に、HFは、本質的に全て一度に、例えば所望される量のHF凝縮が達成され得るほど速やかに添加することができる。しかしながら、一般的には、HFは連続的に添加されるか、又は反応時間を通じて制御された様式で、本質的に一定の温度で添加される。
【００２０】
反応に添加されるHFの量は、添加されるHXSIの量に対して少なくとも1当量である。理論上、1モルのHXSIは、所望のHFSIの生成のために2モルのHFを必要とすることが理解されるべきである。したがって、1当量のHFは、使用されるHXSIのモル数の2倍に等しい。例えば、1モルのHXSIが使用されるならば、1当量のHFは2モルのHFである。該反応においてHFは多少損失されることがあるので、一般的に添加されるHFの全量は、1当量よりも多く、しばしば少なくとも1.5当量、たいてい少なくとも2当量、更に頻繁には少なくとも2.5当量である。
【００２１】
本発明の方法のための反応温度は、少なくとも、生成されるHXの沸点の温度である。こうして、生成されるHXは、反応混合物から蒸留又は蒸発によって簡単に除去することができる。HFの沸点はHXよりも高いので、同様に蒸発又は蒸留されるいかなるHFも、適切な温度の凝縮器を使用することによって凝縮させて反応混合物へと戻すことができる。一般的に、その反応温度は、低くとも30℃、しばしば低くとも60℃、たいていは低くとも100℃である。
【００２２】
上述のとおり、HFSIをHCSI及びHFを用いて満足のいく収率で製造できない米国特許第7,919,629号での主張に反して、本発明者らによって、幾つかの反応条件下で、HFとHXSIとを反応させた結果、HFSIが少なくとも80 %の収率で、一般的に少なくとも85 %の収率で、しばしば少なくとも90 %の収率で、たいていは少なくとも95 %の収率で形成されることが判明した。
【００２３】
必須ではないが、幾つかの実施形態においては、本発明の方法は、触媒の添加を含む。特に、幾つかの事例においては、HXSIは触媒の存在下でHFと反応される。本発明の方法で使用できる例示的な触媒には、ルイス酸が含まれる。本発明の方法で使用できる適切なルイス酸には、アルカリ金属、ヒ素、アンチモン、ビスマス、及び亜鉛の塩が含まれる。幾つかの特定の実施形態においては、本発明の方法に適した触媒には、Bi（III）化合物、例えばBiCl3、BiF3、及びSb（III）化合物、例えばSbCl3及びSbF3、並びにAs（III）化合物、例えばAsCl3及びAsF3が含まれるが、それらに制限されるものではない。これらの実施形態の範囲内で、幾つかの事例においては、上記触媒は、Bi（III）化合物を含む。他の事例においては、上記触媒は、ビスマス三ハロゲン化物化合物、例えばBiCl3及びBiF3である。
【００２４】
触媒が使用される場合に、HXSIの全初期量に対して、一般的に約0.5当量以下、しばしば0.2当量以下、たいていは0.1当量以下が反応に添加される。
【００２５】
本発明の一つの具体的な態様は、ハイドロジェンビス（クロロスルホニル）イミド（HCSI）からハイドロジェンビス（フルオロスルホニル）イミド（HFSI）を少なくとも80 %の収率で製造する方法を提供する。この本発明の態様の方法は、HCSIとHFとをHFを還流させるのに十分な条件下で反応させることと、反応中に形成される塩酸（HCl）を選択的に除去することとを含む。
【００２６】
特定の一実施形態においては、反応条件は、大気圧を含む。
【００２７】
また別の実施形態においては、HCSIは触媒の存在下でHFと反応される。適切な触媒は、本明細書に開示される触媒であり、その触媒には三塩化ビスマス及び三フッ化ビスマスが含まれる。
【００２８】
幾つかの実施形態においては、上記反応は、連続撹拌槽型反応器において連続的にHCSI及びHFを供給しつつ行われる。幾つかの事例においては、粗生成物流を蒸留することで、精製されたHFSIが回収される。存在し得るいかなる未反応のHCSI及びHFも反応器中に再循環させて戻すことができる。
【００２９】
非フッ素のハロゲン化物（例えば塩素）とフッ素原子との交換を含む以下に示される反応において、正反応と逆反応との間の平衡が、所望される交換後の生成物への転化を制限することがあると理解されるべきである。
HCSI + 2HF <->HFSI + 2HCl
【００３０】
ルシャトリエの原理によれば、この反応における生成物のHClを選択的に除去することで、平衡は右手側へと偏り、それにより更に多くの所望のHFSIが生成するはずである。HCSIとHFとの反応は、従来はHFの低い沸点のため密閉容器中で試みられていたが、本発明は、気体状のHFを凝縮させて反応混合物中に戻すことによってHFの放出を防ぎつつHClを除去することができる開放型反応器を利用している。特に、本発明は、揮発性化学種HF及びHClを反応混合物から沸騰又は蒸留することと、HFを選択的に凝縮させて反応混合物中に戻し、その一方で気体状のHClを該反応混合物から排出することとを含む。その他に、HClを反応混合物から選択的に除去できる、膜分離、抽出、吸着、イオン交換、及び他の分離法を使用することができる。
【００３１】
触媒は、反応が特定温度でより迅速に進行するように反応平衡及び／又は反応速度を高めるように作用し得る。しかしながら、該反応は許容できる結果を得るために触媒を必要としないと理解されるべきである。幾つかの事例においては、触媒は約60℃で反応速度をかなり高めることが実証された。100℃では、触媒作用は比較的低いものであった。
【００３２】
本発明は、回分式又は連続式のいずれかで行うことができる。回分式のアプローチにおいては、反応器にHCSI、HF、及び場合により触媒が投入され、次いでHFはHClが完全に除去されるまで還流される。実際には、反応混合物の沸点温度は、反応器中の未反応のHFの量に大きく依存し、HF濃度が高いほど、反応の沸点はより低くなる。このように、十分に高い反応温度を維持するために、HFを反応の間に徐々に添加することで、いかなる時点においても過剰のHFの量が、所望される反応温度を達成するには高くなりすぎることを防ぐことができる。純粋なHFの標準沸点は、ほぼ室温（19.5℃）であり、HCSIとHFSIの両方の標準沸点は、100℃をかなり上回る。HClは、室温で気体であり、-85℃の標準沸点を有する。
【００３３】
反応の沸点温度は、反応の進行を監視するために使用することができる。HFが消費されると、反応の沸点は高まる。HFの供給速度を慎重に計測することで、一定の温度を保つことができ、そしてまた反応速度を示すこともできる。その供給速度が反応温度でゼロにまで下がると反応が完了される。
【００３４】
連続的操作においては、HFの還流及び連続的なHCl除去が可能であることから、連続撹拌槽型反応器（CSTR）が有利である。設計上、CSTRは完全な転化率で操作できず、したがって、反応器からの生成物は粗製物であり、残留HF及びHCSIを有する。HFSI生成物は、揮発性のHF及び高沸点のHCSIを除去するために2段階の蒸留によって精製できる。回収されたHF及びHCSIは、CSTR中に再循環させて戻すことができる。図1を参照のこと。第2段階の蒸留は、有利には、HFSI生成物の熱分解を避けるために真空（10 torr〜30 torr）下で操作される。選択的に、そのCSTRに続いて栓流反応器（PFR）が配置されていてよく、そこで未反応のHCSIが完全にHFSIへと転化される。図2を参照のこと。この配置において、揮発性のHClを除去してHFを回収するためには、単独の蒸留塔又はガス回収塔しか必要とされない。改めて、回収されたHFは、CSTRへと返送することによって再循環させることができる。
【００３５】
本発明の更なる目的、利点及び新規の特徴は、限定の意図を有しない以下の実施例を検討すれば当業者にとって明らかになる。実施例では、積極的に実行に移される手法は現在時制で記載されており、研究所で行った手法は過去時制で記載されている。
【実施例】
【００３６】
実施例1
PFA被覆された熱電対、PTFE被覆された磁気撹拌棒、及びPTFE沸石を備えた120 mLのPFA反応器に、47.4 g（0.221 mol）のHCSIを仕込んだ。該反応器を、9.5 mmの内径を有する縦60 mm長のPTFE管からなる凝縮器に接続した。該凝縮器管の外側を、ドライアイスとメタノールとの混合物を保持する容器で包被した。その凝縮器の頂部を、ガス抜き前に、ガスを凝縮器の頂部からアルカリ性スクラバーへと運ぶ乾燥アルゴンでスウィープした。該反応器への入口は、ガス状のHFをシステム中に供給する手段であって、そのHFが凝縮器中で凝縮して反応器中にしたたり落ちることになる手段を備えていた。その反応器を、加熱して撹拌された油浴中に浸した。HCSIをHFSIに転化させるためには、8.86g（0.443 mol）のHFの的確な添加が必要であった。HFは漸増させて添加した。最初の添加は、3.5 g（0.175 mol）のHFであり、その溶液は36.5℃で沸騰し、還流していた。周囲圧力は、82 kPaであった。15分にわたり沸点の変化は観察されなかった。それは、反応速度が無視できるほどであることを示唆するものであった。その反応器を氷浴中で冷却し、アルゴンを流しながら反応器を開放し、1.5 gのBiCl3を添加し、その後に該反応器を再び密閉して再加熱した。沸騰及び還流が39℃で観察され、そして反応温度は、1.5時間かけて81℃にゆっくりと高まった。更なる0.6 gのHFを添加した。こうして沸点が69.8℃にまで下がり、それを82.5℃にまで6分間でゆっくりと加熱した。HFは、合計11.8 g（0.590mol）が添加されるまで、0.4 g〜1.2 gに分けて、沸点が約80℃を僅かに上回ったら定期的に添加した。最後の添加により58℃の初期沸点が得られ、その沸点は66℃にまでゆっくりと高まり、そして還流しつつ30分より長い時間にわたり一定に留まった。凝縮器を室温に加熱し、還流を止めて、過剰のHFを100℃で1時間にわたり沸騰させて反応器から取り出した。該反応器を氷浴中で冷却し、そして反応器内容物の結晶化は、18.5℃で観察された。生成物を溶融した後に、白色固体（BiF3）が沈殿し、そして液体のサンプルをイオンクロマトグラフィーのために採取した。アニオン方式のイオンクロマトグラフィーにより、ほぼ100 %のFSI-と、約150重量ppmのCl-及び700重量ppmのF-が示された。
【００３７】
実施例2
実施例1に記載したのと同じ反応器システムを使用して、51.768 g（0.242 mol）のHCSIを反応器に仕込んだ。ビスマス材料又はPTFE沸石を添加しなかった。該反応器を100℃に加熱し、そして反応温度をほぼ100℃に保つことを試みながらHFを小分けにして添加した。HFの添加と添加との間の反応器温度は、61℃から110℃の間の範囲であり、そして添加されたHFの質量は記録しなかった。4.5時間にわたり少量のHFの添加を多数行った後に、温度は85℃に安定した。その反応器を冷却し、そして結晶化は12.2℃で開始した。凝縮器を室温に加熱し、そして該反応器を、アルゴンを反応器に流しながら約115℃へと約30分にわたり再加熱することで、過剰のHFを液体生成物から除去した。次いで内容物を冷却し、そして18.6℃の融点が測定された。生成物の重さは42.798 gであり、それはHFSIとしては0.236 mol及び98 %に相当するものであった。サンプルを採取してイオンクロマトグラフィーによって分析した場合に、ほぼ100 %のFSI-と、約200重量ppmのCl-、450重量ppmのF-、及び1000重量ppmの硫酸イオンが示された。
【００３８】
実施例3
実施例1に記載したのと同じ反応器システムを使用して、51.184 g（0.239 mol）のHCSI及び2.86g（0.00907 mol）のBiCl3を反応器に仕込んだ。該反応器を100℃に加熱し、そして反応温度をほぼ100℃に保つことを試みながらHFをゆっくりと添加した。反応温度は、90℃から110℃の間の範囲であった。3.5時間の期間にわたり、少量のHFの添加を多数行った後に、反応温度は96℃で安定した。凝縮器を室温へと加熱させ、そして反応器はアルゴンを流しながら100℃へと1.25時間にわたり加熱することで、過剰のHFを除去した。次いで、該反応器を冷却し、そして約9.2℃の融点が測定された。生成物の重さは45.261 gであり、それはBiCl3のBiF3への転化を含めて99 %の収率に相当するものであった。液体生成物のサンプルを採取してイオンクロマトグラフィーによって分析することで、ほぼ100 %のFSI-と、約200重量ppmのCl-、及び600重量ppmのF-が示された。
【００３９】
実施例4
実施例1に記載された反応器に、64.915 g（0.303 mol）のHCSI及び16.927g（0.0537 mol）のBiCl3を仕込んだ。該反応器を約60℃に加熱し、そして約60℃の沸点を維持するためにHFを添加した。18回のHFの添加を行った。最後のHFの添加は3.5時間の時点であり、該反応器は更に1時間にわたり反応させた。4.5時間の全反応時間の後に、その反応器を60℃で排気し、過剰のHFを除去した。サンプルをイオンクロマトグラフィーによって分析することで、ほぼ100 %のFSI-と、約170重量ppmのCl-、及び3500重量ppmのF-が示された。
【００４０】
本発明の上記の論考は例示及び説明のために提示されている。上記の論考は本明細書において開示されている形態（単数又は複数）に本発明を限定する意図はない。本発明の記載には1つ又は複数の実施形態並びに幾つかの変形形態及び変更形態の記載が含まれているが、例えば本開示を理解した後に当業者の技術及び知識内にあり得るような他の変形形態及び変更形態も本発明の範囲内である。許容される程度まで代替的な実施形態（特許請求されるものに対して代替的な、交換可能な及び／又は均等な構造、機能、範囲又は工程が含まれる）を含む権利を、かかる代替的な、交換可能な及び／又は均等な構造、機能、範囲又は工程が本明細書に開示されているか否かにかかわらず、また任意の特許可能な主題を公衆に捧げる意図なく取得することが意図される。
【図１】
2016530196.tif 000003
【図２】
2016530196.tif 000004
【国際調査報告】
2016530196.tif 000005