[发明专利]具有(全氟烷基)氟磷酸氢盐阴离子的化合物

说明书

本发明涉及制备具有(全氟烷基)氟磷酸氢盐阴离子的化合物的方法和具有(全氟烷基)氟磷酸氢盐阴离子的化合物及其用途。

具有全氟烷基氟磷酸盐阴离子(FAP阴离子)的                                               盐用作离子液体和导电盐[EP 0929558 B1、WO 02/085919 A1、EP 1162204 A1]。

离子液体意指一般由有机阳离子和无机阴离子组成的盐。它们不含任何中性分子并通常具有低于373 K的熔点[Wasserscheid P, Keim W, 2000, Angew.Chem.112:3926]。

具有有机阳离子和全氟烷基氟磷酸盐阴离子(FAP阴离子)的盐通常通过水溶性盐与例如氯化物、溴化物、四氟硼酸盐或三氟甲磺酸盐阴离子和全氟烷基氟磷酸(HFAP)或它在水中的碱金属盐的交换反应制备[N.V.Ignatyev, U.Welz-Biermann, A.Kucheryna, G.Bissky, H. Willner, 2005, J.FluorineChem.126:1150-1159]。HFAP[WO 03/002579]及其金属盐可由三(全氟烷基)二氟正膦制备，三(全氟烷基)二氟正膦可通过三烷基膦的电化学氟化(Simons方法)获得[N. V.Ignatyev, P.Sartori, 2000, J.Fluorine Chem.103: 57-61; WO 00/21969]。具有FAP阴离子的有机盐通常具有有限的水溶性并可容易地从留在水溶液内的副产品中分离。

具有FAP阴离子的离子液体具有高电化学和热稳定性和低粘度。这些离子液体的应用领域见于有机化学(溶剂、萃取介质等)和材料科学(热交换介质、润滑剂、导电盐等)中。具有FAP阴离子的离子液体为惰性材料，其与例如具有PF₆^-阴离子的离子液体相比具有好得多的水解稳定性。然而，在一些情况下，期望一种介质，所述介质能在各自的过程后再次容易地分解。

因此本发明的目的首先是提供用于制备含有(全氟烷基)氟磷酸氢盐阴离子的化合物的新方法。本发明的进一步的目的是提供含有(全氟烷基)氟磷酸氢盐阴离子的新化合物。

WO 03/087113公开了促进(全氟烷基)氟正膦还原的方法。意外地，现已发现在(全氟烷基)氟正膦与氢阴离子供体反应得到(全氟烷基)氟磷酸氢盐阴离子期间促进在底物上添加氢阴离子的方法。

因此本发明首先涉及制备式(1)化合物的方法

[Kt]^x+[(C_nF_2n+1)_zPF_5-zH]^-_x   (1)

其中[Kt]^x+为无机或有机阳离子，

其中，在一个步骤中，式(2)的化合物

(C_nF_2n+1)_zPF_5-z   (2)

与氢阴离子供体反应，

且其中，若[Kt]^x+为有机阳离子，第二步可任选进行，其中来自第一步的产物与式(3)的化合物反应

[Kt]^x+[X]^-_x   (3)，

其中[Kt]^x+表示有机阳离子且[X]^-表示亲水阴离子，

其中n=1-8，x=1-4且z=1-4。