[发明专利]合成氟烷基磺酸盐的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年10月4日提交的欧洲申请号13187325.9的优先 权；出于所有的目的将此申请的全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及用于制备氮基有机碱的氟烷基磺酸盐的方法。

背景技术

离子液体是由离子组成的液体，这些液体在100℃或低于100℃的温 度下为液体。离子液体的非常低的蒸气压、高的热稳定性、以及与其他液相可 协调的混溶性特征使得它们作为传统有机液体的替代物用于若干应用，包括合 成中的反应介质、电化学过程中的电解质或分离或分析技术中的介质，而令人 关注。

离子液体总体上由携带可变链长的烷基取代基的有机阳离子和无机或 有机阴离子组成。在最常见的阳离子中，可以提及季铵或季鏻离子、N,N'-二烷 基咪唑鎓、N-烷基吡啶鎓、N,N’-二烷基吡咯烷鎓以及胍鎓。常见阴离子是例如 BF₄^-、卤离子(Cl、Br、I)、PF₆^-、羧酸根、烷基磺酸根、烷基硫酸根、以及硫 氰酸根。

包含氟烷基磺酸根离子的离子液体是已知的，参见例如US 20070100184(杜邦公司(DUPONTDENEMOURS))5/3/2007以及KULKARNI, P.S.等人的基于咪唑鎓、季铵和胍鎓阳离子的新离子液体的物理化学特性的比 较，欧洲化学杂志，2007，第13卷，第8478-8488页。

氟烷基磺酸盐还可以找到作为表面活性剂的用途。

已经描述了若干方法用于制备季铵或胍鎓氟烷基磺酸盐。在以上引用 的参考文献中，该制备涉及阴离子交换，典型地从季铵或胍鎓阳离子的氯化物 开始。

更复杂的用于合成三氟甲磺酸盐的路线已经描述在KUNKEL,H.等人 的六烷基胍鎓三氟甲磺酸盐-由四烷基脲和三氟甲磺酸酐的通用合成，以及作为 离子液体的特性，欧洲有机化学杂志，2007，第3476-3757页；IGNAT'EV,N. 等人的三氟甲磺酸根阴离子液体的简便合成及其特性，分子，2012，第17卷， 第5319-5338页；以及US20070265453(默克专利有限公司)11/15/2007中。

然而这些方法均没有披露通过氟烷基磺酰卤与氮基有机碱的一锅反应 制备一系列广泛的氮基有机碱的氟烷基磺酸盐。

BURDON,J.等人的三氟甲磺酸酯及其烷基化特性，四面体，1965，第 21卷，第1-4页涉及三氟甲磺酸酯的烷基化特性。此文件披露了三氟甲磺酰氟 与醇在吡啶存在下的反应；具体地，此文件披露了三氟甲磺酰氟与乙醇在吡啶 存在下的反应以提供乙基吡啶鎓三氟甲磺酸盐。

DE1966931(拜耳股份公司)5/28/1975披露了具有以下通式的铵盐的 合成：

[R¹R²R³R⁴N]⁺[R_fSO₃]^-

其中：

-R¹-R⁴表示烷基、烯基、环烷基或芳烷基，或与它们键合到其上的N原子一起 形成杂环，并且

R_f表示C₁-C₁₂全氟化的直链或支链的烷基。通过叔胺、全氟化的磺酰氟以及硅 烷酯的反应来制备这些盐。该反应可以在极性惰性溶剂像醚、氯仿或乙腈)的 存在下进行。

US4168277(拜耳股份公司)9/18/1979披露了用于合成四乙铵全氟烷 基磺酸盐的方法，该方法包括使全氟烷基磺酰氟与三乙胺和乙氧基硅烷在惰性 溶剂介质像氯苯、醚和甲苯中反应(第2栏，第53-54行)。这些实例传授了氯 苯的使用。

EP0726249A(托普索公司)8/14/1996披露了用于用至少一摩尔当量 的水和叔胺来碱性水解氟化的磺酰氟的方法以提供对应的氟化的磺酸与该胺的 盐。

EP036094A(明尼苏达矿业制造公司()4/11/1990披露了氟化物表面 活性剂，这些氟化物表面活性剂是通过使至少一种具有3至20个碳原子的全氟 烷基磺酰氟、氧化乙烯或氧化丙烯、以及至少一种叔胺反应制备的。源于这些 实例的是，该反应在不存在溶剂下发生。