[发明专利]制备氟磺酸酯和其衍生鎓盐

说明书

本发明涉及通过将溶解的磺酰氟化物(R_FSO₂F)与醇盐阴离子(RO^‑)可选地在存在非质子碱(B)的条件下进行反应制备氟磺酸酯或其盐的方法，其中R_F是氟或C₁‑C₈全氟烷基，R是伯烷基或烷氧基烷基。醇盐阴离子(RO^‑)可以从前体如醇或硅烷酯产生。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年2月11日递交的美国临时专利申请No.61/763,087以及2013年2月15日递交的美国临时专利申请No.61/765,560的权益，上述两篇申请的全部内容以全文引用的方式引入本文。

技术领域

本发明涉及制备氟磺酸酯、其相关盐以及包含氟磺酸酯的相关组合物的方法。

背景技术

氟磺酸根(FSO₃^-)的有机盐可在有机化合物合成领域中用作例如离子运输剂、电解质等。

1968年，报道了三乙胺与氟磺酸乙酯在乙腈中生成四乙基氟磺酸铵的烷基化反应(参见Ahmed,M.G.；Alder,R.W.；James,G.H.；Sinnott,M.L.；Whiting,M.C.,ChemicalCommunications(伦敦)1968,1533-1534)。该盐没有发生分离，并且在反应中不存在醇。

2010年，Ishii及其同事(EP2243769和US20100087673)描述了季铵氟磺酸盐为磺酰氟(SO₂F₂)与位阻伯醇在存在三乙胺的条件下反应的副产物，生成该副产物的产率为33％。

2012年，在两个专利申请(EP2535976和US20120308881)中描述了大量的有机氟磺酸盐。其中没有报道用于制备有机氟磺酸盐的实际过程，仅报道了可能的方法。特别是，这些申请仅给出了对“氟磺酸酯与叔胺、磷化氢等进行反应，通过叔胺或磷化氢的季铵化反应，而得到氟磺酸盐的方法”的一般描述。没有给出对氟磺酸酯前体的制造方法，或这些酯类与胺的反应的描述。

一些氟磺酸酯，特别是低级烷基酯MeOSO₂F和EtOSO₂F是有剧毒的，使得以商业可行规模处理这些化合物是不切实际的。为了最少化接触与暴露于氟磺酸酯，最好在同一容器中作为底物而生成氟磺酸酯。

已经尝试了在单个容器中进行氟磺酸酯的生成和反应。但是，主要报道了将醇转化为烷基氟化物的脱氧氟化反应。有机氟磺酸盐——如果存在的话——是以较低产率得到的所不希望的副产物(参见例如US7807858，US8058412，US8217196，US8283489，US8304576，US20080125589，US20090250658，US20100087673，US20110201825，EP2243769)。

全氟烷磺酸鎓盐(R_fSO₃^-M⁺)由全氟烷磺酰基氟化物(R_fSO₂F)、硅醚和非质子胺在单个容器中制成(参见Beyl,V.；Niederprüm,H.；Voss,P.,Justus Liebigs Annalen derChemie,1970,731,58-66)；但是未提及SO₂F₂。

发明内容