專利名稱：新型三氰基硼酸鹽的制作方法
技術領域：
本發明涉及新型三氰基硼酸鹽、其用途及其制備方法。
背景技術：
術語“離子液體”通常用于指在低于100°C的溫度下、尤其在室溫下為液體的鹽。 這些液體鹽通常包含有機陽離子及有機陰離子或無機陰離子。離子液體的有機陽離子通常為四級銨離子或四級鱗離子或芳族堿(通常為含氮堿)的陽離子，所述離子可經烷基、鹵素原子或氰基取代且還可含有其它雜原子(諸如磷、 硫或氧)。通常的有機陽離子的實例為咪唑鐺、噁唑鐺、吡嗪鐺、吡唑鐺、噠嗪鐺、吡咯烷鐺、 吡啶鐺、噻唑鐺及三唑鐺陽離子。離子液體中的典型陰離子為AlClpAsF6-、BF4-、Br—、CF3SOp (CF3)2PFp (CF3)3PFp (CF3) 4PF2-、(CF3) 5PF_、(CF3) 6P_、Cl—、CN_、SCN—、FeCl3\ NO” PF6_、丙酮酸根、乙酸根、草酸根或 EP-A-1634867中所述的三氰基甲燒陰離子。另外，WO 2004/072089及W02007/093961公開通式[BFn(CN)4_n]_的氰基硼酸根陰離子，其中η為0、1、2或3。離子液體具有一系列值得關注的特性通常，其為熱穩定的、相對不易燃，且具有極低蒸氣壓。另外，其對諸多有機物及無機物具有極佳溶劑特性。離子液體因其離子結構而亦具有值得關注的電化學特性，例如通常伴有高電化學穩定性的導電性。因此，對具有各種特性的新型離子液體存在基本需要，從而為其用途開辟其它機會。
發明內容
本發明的一目的在于提供可用作離子液體或離子液體的前體的新型穩定化合物以及其制備方法。這些化合物在使用之后應能夠以對環境無害的方式處理。此目的通過由如權利要求1所述的三氰基硼酸鹽、如權利要求12所述的其用途及如權利要求13和14所述的其制備方法實現。其它優選具體實施方式
為從屬權利要求的主題。本發明涉及以下通式的新型三氰基硼酸鹽
權利要求
1.下式的三氰基硼酸鹽，
2.根據權利要求1所述的三氰基硼酸鹽，其中X為氧。
3.根據權利要求1或2所述的三氰基硼酸鹽，其中R1為甲基、乙基或丙基。
4.根據權利要求3所述的三氰基硼酸鹽，其中R1為甲基。
5.根據權利要求1至4任一項所述的三氰基硼酸鹽，其中Catn+為選自由以下組成的群的無機陽離子:Li\ Na+、K+、Rb+、Cs+、NH4+、Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+ 及 Ba2+。
6.根據權利要求1至4任一項所述的三氰基硼酸鹽，其中Catn+為含有至少一個選自由氮、磷、硫及氧組成的群的雜原子的有機陽離子。
7.根據權利要求6所述的三氰基硼酸鹽，其中該有機陽離子選自由下式陽離子組成的群(a)(WR2R3R4R5) +，其中W為氮或磷，且⑴其中R2至R4獨立地為C1,烷基，且R5為C1,烷基、C3_1(l環烷基或C6,芳基，其中 R2至R5獨立地任選含有一個或一個以上鹵素，或(ii)其中R2及R3與W—起形成5元至7元環，且R4及R5獨立地為C1^烷基，其中R4 及R5獨立地任選含有一個或一個以上鹵素，或(iii)其中R2及R3或R4及R5在各種情況下與W—起形成5元至7元環，或(b)(XR6R7R8)+,其中X為氮，且R6及R7與X —起形成環，其中X在形式上經由一個單鍵及一個雙鍵鍵合至R6及R7，且R8為CV2tl烷基、C3_1(l環烷基或C6,芳基，其中R8任選含有一個或一個以上鹵素，或(c)(YR9RiqR11)+,其中 Y 為硫，且⑴其中R9及儼獨立地為CV2tl烷基，且R11為CV2tl烷基、C3_1(l環烷基或C6_1(l芳基，其中 R9至R11獨立地任選含有一個或一個以上鹵素，或( )其中R9及Rici與Y —起形成5元至7元環，且R11為C1^烷基、C3_1(l環烷基或C6_1(l 芳基，其中R11任選含有一個或一個以上鹵素，或(d)(ZR12R13) +，其中Z為氧或硫，且R12及R13與Z —起形成環，其中Z在形式上經由一個單鍵及一個雙鍵鍵合至R12及R13，且其中一個或一個以上選自由CV2tl烷基、C1^烷氧基、C3,環烷基、C6,芳基、鹵素及氰基組成的群的取代基任選結合至由取代基R2至R13所形成的各環，其中所述C"。烷基、所述 C1^20烷氧基、所述c3_1(l環烷基及所述C6,芳基獨立地任選含有一個或一個以上鹵素，且其中由取代基R2至R13所形成的各環任選含有一或兩個經進一步取代的或未經取代的選自由氮、硫及氧組成的群的雜原子，和/或與另一芳族或非芳族的5元至7元環稠合。
8.根據權利要求6或7所述的三氰基硼酸鹽，其中所述有機陽離子選自由以下組成的群有機銨、鱗、锍、吡咯烷鐺、吡咯啉鐺、吡咯鐺、吡唑鐺、咪唑鐺、三唑鐺、噁唑鐺、噻唑鐺、 哌啶鐺、哌嗪鐺、嗎啉鐺、吡啶鐺、噠嗪鐺、嘧啶鐺、吡嗪鐺、1，3- 二氧雜環戊烯鐺、吡喃鐺及硫代吡喃鐺陽離子。
9.根據權利要求6至8任一項所述的三氰基硼酸鹽，其中所述有機陽離子選自由以下組成的群
10.根據權利要求9所述的三氰基硼酸鹽，其中所述有機陽離子具有下式，
11.根據權利要求10所述的三氰基硼酸鹽，其中R為甲基且R'為乙基。
12.根據權利要求6至11任一項所定義的三氰基硼酸鹽用作極性非質子性溶劑的用途，所述三氰基硼酸鹽任選與一種或一種以上其它離子液體、水或有機溶劑混合。
13.制備根據權利要求5所定義的三氰基硼酸鹽的方法，其特征在于使B(XR1) 3與氰基三-Cp6烷基硅烷在Mn+(CN_)n存在下反應，其中R1為CV6烷基、C2_6烯基、C6_1Q芳基或苯甲基， X為氧或硫，且Mn+ 為選自由 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、NH4+、Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+ 及 Ba2+ 組成的群的無機陽離子，其中η為1或2。
14.制備根據權利要求6至11任一項所定義的三氰基硼酸鹽的方法，其特征在于使根據權利要求5所定義的三氰基硼酸鹽與式(Qn+)p(Yp_)n&反應， 其中Qn+為根據權利要求6至11任一項中所定義的有機陽離子， η為1或2，Υρ_為選自由鹵離子、擬鹵離子、硫酸根及有機酸陰離子組成的群的陰離子，且 P為1或2。
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述采用的三氰基硼酸鹽根據如權利要求13所定義的方法預先制備。
全文摘要
本發明涉及通式Catn+[B(CN)3(XR1)]-n的新型三氰基硼酸鹽，其中R1為C1-6烷基、C2-6烯基、C6-10芳基或苯甲基；X為氧或硫；且Catn+為選自由無機陽離子及有機陽離子組成的群的陽離子，其中n為1或2；且還涉及其制備及用途。
文檔編號C07F5/02GK102300631SQ201080005658
公開日2011年12月28日 申請日期2010年1月26日 優先權日2009年2月2日
發明者沃爾夫岡·溫格, 科妮莉亞·至代斯勒 申請人:隆薩有限公司