[发明专利]用于芳族酸的氟化醚的合成方法

说明书

依据35U.S.C.§119(e)，本专利申请要求2009年9月2日提交的美国临时申请61/239,103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

本发明涉及羟基芳族酸的氟化醚的制备，其对于多种用途有价值，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，例如在表面处理中，在例如药物的合成中作为中间体，以及在具有高价值特性的聚合物合成中作为单体。具体地讲，作为化合物或作为聚合物的组分，尤其在纤维相关工业中，它们用于赋予材料防污、防水和防油性、以及改善的阻燃性。一般来讲，氟化化合物被用作局部处理剂，但是由于磨损和清洗而导致材料损失，它们的效果随着时间的推移而降低。

因此，仍需要提供具有改善的、更持久的防污和防油性的聚合材料。

发明概述

本文公开包括新型芳族酸的氟化醚，用于制备芳族酸的氟化醚的方法，用于制备能够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单环或多环芳基核，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)源或铜(II)源；和

(iii)与铜配位的氨基酸配体，其中所述配体包括氨基酸，在所述氨基酸中，胺氮和羧基碳被不超过两个碳原子分开；

(b)加热所述反应混合物以形成步骤(a)的产物的m-碱式盐，如下式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用于制备化合物、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，并且然后使如此制得的醚经历反应(包括多步反应)以由此制备化合物、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能够获得更持久的防污、防水和防油性、以及改善的阻燃性。

发明详述

本公开提供了用于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单环或多环芳基核，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)；