[发明专利]用于合成芳族酸的氟化醚方法

说明书

本专利申请依据35 U.S.C.§119要求2009年9月2日提交的美国临时申请61/239,194的优先权和权益，将所述文献全文以引用方式并入本文作为本文的一部分以用于所有目的。

技术领域

本发明涉及芳族酸的氟化醚或羟基芳族酸的氟化醚的制备，其可有价值地用于多种用途，如用作表面活性剂、中间体或用作制备聚合物的单体。

发明背景

氟化有机化合物已被用于多种应用中，例如用于表面处理，在例如药物合成中用作中间体，以及在具有高价值特性的聚合物合成中用作单体。具体地讲，作为化合物或作为聚合物组分，它们用于向材料(尤其是纤维相关产业中的材料)赋予防垢性、防水性和防油性以及改善的阻燃性。一般来讲，氟化化合物用作局部处理物，但是由于材料因磨损和清洗而损耗，因此它们的有效性随着时间的推移而降低。

因此，仍需要提供具有改善的更持久的防垢性和防油性的聚合材料。

发明概述

本文公开包括新型的羟基芳族酸的氟化醚，制备羟基芳族酸的氟化醚的方法，制备可由此类氟化醚转化而得的产物的方法，此类方法的用途，以及由此类方法获得或可获得的产物。

本文方法的一个实施方案提供了制备芳族酸的氟化醚的方法，所述醚由下式I的结构表示：

其中Ar为C₆～C₂₀单环或多环芳族核，n和m各自独立地为非零值，n+m小于或等于8，并且其中R_f为任选包含一个或多个醚键-O-的氟化烷基、烷芳基、芳烷基或芳基，前提条件是，R_f不经由CF₂基团或CF₂CH₂CH₂基团连结到式I中的醚氧，所述方法包括：

(a)使由下式II的结构表示的卤代芳族酸

其中每个X独立地为Cl、Br或I，并且Ar、n和m如上所示，与以下物质接触以形成反应混合物：

(i)在极性非质子溶剂中或在作为溶剂的R_fOH中，每当量卤代芳族酸总计约n+m至约n+m+1当量的醇盐R_fO^-M⁺(其中M为Na或K)；

(ii)铜(I)或铜(II)源；和

(iii)与铜配位的二酮配体，例如由下式III的结构所示：

其中A为

R¹和R²各自独立地选自取代的和未取代的C₁-C₁₆正烷基、异烷基和叔烷基；以及取代的和未取代的C₆-C₃₀芳基和杂芳基；

R³选自H；取代的和未取代的C₁-C₁₆正烷基、异烷基和叔烷基；取代的和未取代的C₆-C₃₀芳基和杂芳基；以及卤素；

R⁴、R⁵、R⁶和R⁷各自独立地为H或取代的或未取代的C₁-C₁₆正烷基、异烷基或叔烷基；并且p＝0或1；

(b)加热所述反应混合物以形成步骤(a)的产物的m-碱式盐，例如由下式III的结构所示：

(c)任选将式III的m-碱式盐与在其中形成所述m-碱式盐的反应混合物分开；以及

(d)使所述式III的m-碱式盐与酸接触以由此形成芳族酸的氟化醚。

本发明的另一个实施方案提供了制备化合物、单体、低聚物或聚合物的方法，所述方法通过制备由式I的结构描述的芳族酸的氟化醚，然后使如此制得的醚经历反应(包括多步反应)以由此制得化合物、单体、低聚物或聚合物。

已发现，通过将氟化芳族二酯掺入到聚合物主链中可获得更持久的防垢性、防水性和防油性、以及改善的阻燃性。

发明详述

本公开提供了制备芳族酸的氟化醚的方法，所述醚由下式I的结构表示：