[发明专利]双氟磺酰亚胺作为催化剂的应用

说明书

本发明公开了一种双氟磺酰亚胺作为催化剂的应用。本发明中以双氟磺酰亚胺作为催化剂可高效催化Friedel‑Crafts反应、酯化反应、内酯开环聚合反应、硅醚聚合反应、羰基化合物还原醚化、炔基水解等多种反应，反应条件温和，原子经济性高。

技术领域

本发明涉及一种双氟磺酰亚胺作为催化剂的应用。

背景技术

双氟磺酰亚胺(HN(SO₂F)₂)是一种含氮强酸，目前主要应用在锂电池领域，如双氟磺酰亚胺锂，以及咪唑类离子液体等。双氟磺酰亚胺锂作为锂电池电解质相对于传统六氟磷酸锂具有较高的热稳定性和水解稳定性。对双氟磺酰亚胺(HN(SO₂F)₂)结构进行分析，在氟磺酰基的强吸电子作用下，N原子上的负电荷会通过共振作用分散到整个O-S-N骨架上而产生高度离域化，进而大大增强(FSO₂)₂N^-的稳定性，其次是氟磺酰基具有较大的空间位阻和强吸电子效应，从而使该离子的配位能力大大降低。

双氟磺酰亚胺属于含氮超酸，是一种新型的超强Bronsted酸，具有浓硫酸以上强度的超强酸。在已知的超强酸中如硫酸，三氟甲磺酸，氟磺酸等在医药、农药、聚合物等中间体合成中作为催化剂广泛使用。

而目前没有发现双氟磺酰亚胺在有机合成中作为催化剂的应用，主要是因为目前该酸还没有实现商业化生产，其合成路线并没有很成熟。目前双氟磺酰亚胺的合成中通常需要用到大量的氟磺酸作为溶剂，氟磺酸价格昂贵，导致合成成本较高，另外，氟磺酸沸点与双氟磺酰亚胺十分接近，导致产品分离纯化较困难。

申请人在前期研究双氟磺酰亚胺钾(或钠)的酸化过程中，发现使用浓硫酸为酸，低温下以二氧化硫为溶剂的条件下，可以以很高产率快速简便的分离得到双氟磺酰亚胺，价格便宜，后处理简单，分离纯化容易，该合成路线具有工业化生产的可能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有双氟磺酰亚胺的应用领域较窄的缺陷，而提供了一种双氟磺酰亚胺作为催化剂的应用，本发明中以双氟磺酰亚胺作为催化剂可高效催化Friedel-Crafts反应、酯化反应、内酯开环聚合反应、硅醚聚合反应、羰基化合物还原醚化、炔基水解等多种反应，反应条件温和，原子经济性高。

本发明提供了一种双氟磺酰亚胺在如式(I)所示的聚内酯的制备中作为催化剂的应用，包括以下步骤：

溶剂中，在双氟磺酰亚胺的作用下，如式(I-A)所示的化合物和如式(I-B)所示的化合物进行聚合反应，得如式(I)所示的聚内酯，即可；

其中，n₁为1-7的整数；

R¹为C1-C16烷基或-(CH₂)_n2-Ar，n₂为1-6的整数，Ar为C6-C10芳基或R^A取代的C6-C10芳基；R^A为卤素、C1-C6烷基或C1-C6烷氧基；

m₁为50-200的整数。

较佳地，n₁为1、2或3，例如3。

较佳地，R¹中，所述C1-C16烷基例如为C1-C10烷基，再例如为C1-C6烷基。

较佳地，R¹中，n₂可为1、2或3，例如3。

较佳地，Ar中，所述C6-C10芳基和所述R^A取代的C6-C10芳基中的C6-C10芳基独立地为苯基。