[发明专利]含有氟代烷基三氟硼酸根阴离子的离子液体

说明书

本申请是基于申请日为2005年1月3日、申请号为 200580010533.7、发明名称为“含有氟代烷基三氟硼酸根阴离子的离 子液体”的申请所提交的分案申请。

技术领域

本发明涉及含有氟代烷基三氟硼酸根阴离子的离子液体及其制 备方法。

背景技术

离子液体或液体盐属离子种类，由有机阳离子和常规的无机阴离 子组成。它们不含任何中性分子，并且通常熔点在373K以下。

由于潜在的应用的多样性，因此离子液体领域的研究近年来逐渐 深入加强。例如，离子液体方面的综述文章有：R.Sheldon  “离子液 体中的催化反应”，Chem.Commun.，2001，2399-2407；M.J.Earle，K.R. Seddon“离子液体，未来的绿色溶剂”，Pure Appl.Chem.，72(2000)， 1391-1398；P.Wasserscheid，W.Keim“Ionische Flüssigkeiten-neue [离子液体-用于过渡金属催 化反应的新型溶剂]，Angew.Chem.，112(2000)，3926-3945；T.Welton “室温下的离子液体，用于合成反应和催化反应的溶剂”，Chem.Rev.， 92(1999)，2071-2083或R.Hagiwara，Ya.Ito“烷基咪唑阳离子和氟 代阴离子的室温下的离子液体”，J.Fluorine Chem.，105(2000)， 221-227。

离子液体的性质，诸如熔点、热稳定性和电化学稳定性以及粘度， 在很大程度上受阴离子性质的影响。与此相反，通过合适选择阳离子 /阴离子对，可改变所述极性和亲水性或亲油性。目前尤其需要具有低 粘度的新型离子液体。

发明内容

本发明的目的是提供可作为离子液体应用的同时具有热和电化 学稳定性及水解稳定性的、低粘度的盐样化合物，并提供制备所述化 合物的方法。

该目的可通过本发明的盐来实现，所述盐具有权利要求1的杂环 阳离子和氟代烷基三氟硼酸根阴离子。

EP1 174 941公开了具有氟代烷基三氟硼酸根阴离子的碱金属和 铵盐，特别是锂盐或四烷基铵盐，所述盐类具有高度的热稳定性及高 度的离子传导性，因此适合用作非水性的电解质。

至今除了所述的氟代烷基三氟硼酸盐以外，EP 1 229 038还公开 了四乙基磷三氟甲基三氟硼酸盐。此外，在未作更详细的公开下， 它还描述了杂环阳离子也适合作为用作电解质的具有氟代烷基硼酸 盐阴离子的盐。因此应该将本发明看作是相应于EP 1 229 038的一种 选择发明。

Zhi-Bin Zhou等的文章，J.Fluor.Chem.2004，125，471-476，公开 了化合物1-甲基-3-乙基咪唑五氟乙基三氟硼酸盐、1-甲基-3-乙基咪 唑(正-七氟丙基)三氟硼酸盐和1-甲基-3-乙基咪唑(正-九氟丁基) 三氟硼酸盐，因此将上述盐排除在本发明保护范围之外。

令人惊奇地是，发现下述以式I为首的化合物由于其粘度非常低， 因此特别适合做离子液体。

此外，先前本领域中一个重要的差异是，具有三氟甲基三氟硼酸 根阴离子的化合物总是被视作等同于具有更高的全氟化烷基化的三 氟硼酸根阴离子的化合物。然而，在本发明的方法中显示，具有式I 的阳离子和三氟甲基三氟硼酸根阴离子的化合物对热不稳定，因此不 能满足所述要求。

具体实施方式

因此本发明涉及式I的化合物

其中

X       表示NR¹或N(R¹)₂，

-Q¹-Q²- 表示-CHR³-CHR⁴-CHR⁵-CHR⁶-、

        -CR²＝CR³-CR⁴＝CR⁵-CR⁶＝或

        -CR⁷＝CR⁸-NR¹⁰-CR⁹＝，