合成氟烷基磺酸鹽的方法
【專利說明】合成氣烷基橫酸鹽的方法 相關申請的交叉引用
[0001 ]本申請要求于2013年10月4日提交的歐洲申請號13187325.9的優先權；出于所有 的目的將此申請的全部內容通過引用結合在此。
技術領域
[0002] 本發明設及用于制備氮基有機堿的氣烷基橫酸鹽的方法。
【背景技術】
[0003] 離子液體是由離子組成的液體，運些液體在100°C或低于100°C的溫度下為液體。 離子液體的非常低的蒸氣壓、高的熱穩定性、W及與其他液相可協調的混溶性特征使得它 們作為傳統有機液體的替代物用于若干應用，包括合成中的反應介質、電化學過程中的電 解質或分離或分析技術中的介質，而令人關注。
[0004] 離子液體總體上由攜帶可變鏈長的烷基取代基的有機陽離子和無機或有機陰離 子組成。在最常見的陽離子中，可W提及季錠或季鱗離子、N，N'-二烷基咪挫鐵、N-烷基化晚 鐵、N，N' -二烷基化咯燒鐵W及脈鐵。常見陰離子是例如BF4^面離子(C1、化、I)、PFs^簇酸 根、烷基橫酸根、烷基硫酸根、W及硫氯酸根。
[0005] 包含氣烷基橫酸根離子的離子液體是已知的，參見例如US 20070100184(杜邦公 司化U PONT DE肥M0URS))5/3/2007W及KULKARNI，P.S.等人的基于咪挫鐵、季錠和脈鐵陽 離子的新離子液體的物理化學特性的比較，歐洲化學雜志，2007,第13卷，第8478-8488頁。
[0006] 氣烷基橫酸鹽還可W找到作為表面活性劑的用途。
[0007] 已經描述了若干方法用于制備季錠或脈鐵氣烷基橫酸鹽。在W上引用的參考文獻 中，該制備設及陰離子交換，典型地從季錠或脈鐵陽離子的氯化物開始。
[000引更復雜的用于合成Ξ氣甲橫酸鹽的路線已經描述在KUNKEL，H.等人的六烷基脈鐵 Ξ氣甲橫酸鹽-由四烷基脈和Ξ氣甲橫酸酢的通用合成，W及作為離子液體的特性，歐洲有 機化學雜志，2007，第3476-3757頁；IGNAT ' EV，N.等人的Ξ氣甲橫酸根陰離子液體的簡便合 成及其特性，分子，2012,第17卷，第5319-5338頁；W及US 20070265453(默克專利有限公 司）11/15/2007 中。
[0009] 然而運些方法均沒有披露通過氣烷基橫酷面與氮基有機堿的一鍋反應制備一系 列廣泛的氮基有機堿的氣烷基橫酸鹽。
[0010] BU畑ON J.等人的Ξ氣甲橫酸醋及其烷基化特性，四面體，1965,第21卷，第1-4頁 設及Ξ氣甲橫酸醋的烷基化特性。此文件披露了 Ξ氣甲橫酷氣與醇在化晚存在下的反應； 具體地，此文件披露了Ξ氣甲橫酷氣與乙醇在化晚存在下的反應W提供乙基化晚鐵Ξ氣甲 橫酸鹽。
[0011] DE 1966931(拜耳股份公司）5/28/1975披露了具有W下通式的錠鹽的合成： [r1r2r3r4n]+[r^03]- 其中： -Ri-R4表示烷基、締基、環烷基或芳烷基，或與它們鍵合到其上的N原子一起形成雜環， 并且 Rf表示Ci-Ci2全氣化的直鏈或支鏈的烷基。通過叔胺、全氣化的橫酷氣W及硅烷醋的反 應來制備運些鹽。該反應可W在極性惰性溶劑像酸、氯仿或乙臘)的存在下進行。
[0012] US 4168277(拜耳股份公司）9/18/1979披露了用于合成四乙錠全氣烷基橫酸鹽的 方法，該方法包括使全氣烷基橫酷氣與Ξ乙胺和乙氧基硅烷在惰性溶劑介質像氯苯、酸和 甲苯中反應(第2欄，第53-54行）。運些實例傳授了氯苯的使用。
[0013] EP 0726249 A(托普索公司）8/14/1996披露了用于用至少一摩爾當量的水和叔胺 來堿性水解氣化的橫酷氣的方法W提供對應的氣化的橫酸與該胺的鹽。
[0014] EP 036094 A(明尼蘇達礦業制造公司（）4/11/1990披露了氣化物表面活性劑，運 些氣化物表面活性劑是通過使至少一種具有3至20個碳原子的全氣烷基橫酷氣、氧化乙締 或氧化丙締、W及至少一種叔胺反應制備的。源于運些實例的是，該反應在不存在溶劑下發 生。
[0015] TAKAHA細Ι，Κ.等人的具有離子標記的Ξ芳胺中介物的開發及其在離子液體中的 電催化反應中的應用，電化學學報，2012,第77卷，第47-53頁，披露了用于合成W下項的方 法： -4-[雙(4-漠苯基)氨基]芐基Ξ乙錠的Ξ氣甲橫酸鹽，W及： 1-Η-[雙(4-漠苯基)氨基]芐基}-3-甲基-咪挫鐵的Ξ氣甲橫酸鹽 該方法通過4-[雙(4-漠苯基)氨基]芐基醇、Ξ氣甲橫酷氯W及Ξ乙胺或1-甲基咪挫在 二氯甲燒作為溶劑存在下的反應。 發明概述
[0016] 本發明的目的是用于制備有機堿的氣烷基橫酸鹽的方法，所述方法包括使氣烷基 橫酷面與選自下組的有機堿反應的步驟，該組由W下項組成:叔胺、化晚、脈、脈、咪挫、贓晚 W及化咯燒。
[0017] 根據優選實施例，該堿選自叔胺、郵晚、脈W及脈。
[0018] 根據另一個優選實施例，該堿選自化晚、脈W及脈。
[0019] 根據更優選實施例，該堿是脈或脈。
[0020] 在該方法中可W使用任何氣烷基橫酷面。該氣烷基橫酷面可W由式(I)表示： R巧化X (I) 其中X選自F、C1和化。優選地，X選自F和C1，更優選地，X是F。
[0021] 式（I)中，虹選自由W下項組成的組:Ci至C25直鏈、支鏈或環狀的氣化的燒控或締 控，任選取代的和/或任選在該鏈中包含選自下組的雜原子，該組由W下項組成:〇、NW及S。
[0022] 優選地，虹選自由W下項組成的組：Ci至Ci6直鏈、支鏈或環狀的氣化的烷基或締 基，任選取代的和/或任選在該鏈中包含選自下組的雜原子，該組由W下項組成:〇、NW及S。
[0023] 更優選地，虹選自由W下項組成的組:Ci至Ci6直鏈、支鏈或環狀的氣化的烷基，任 選取代的和/或任選在該鏈中包含選自下組的雜原子，該組由W下項組成:〇、NW及S。
[0024] 表述"氣烷基"和"氣化的"在此用于指的是或者完全地或者部分地氣化的化合物， 良P，其中所有的或僅一部分氨原子已經被氣原子替代。優選地，表述"氣烷基"和"氣化的"指 的是包含比氨原子更高比例的氣原子的化合物，更優選地運些術語指的是完全不含氨原子 的化合物，即其中所有的氨原子已經被氣原子替代。然而，當該堿是叔胺或化晚時，Rf優選 地含有至少一個氨原子。
[0025] 值得注意地，基團Rf的非限制性實例是-肌、-CF2肌、-CF2CF抽、-CF2CFW1、-C3F7、- CF2CFHCF3、-CF2CFH0CF3、-CF2CF20CF2CF3、-CF2CFH0CF2CF3、-CF2CF20CFHCF3、- CF2CF20CF2CF2H、-CF2CF20CF2CF2C1、-CF2CF20CFC1CF2C1、-CF2CFH0CF2CF2CF3、- CF2CF2OCF2CF2OCF2CF2CF3、-CF2CF2OCF(CF3)OCF2CF2CF3。在一個優選實施例中，基團Rf為 CF2CF20CFC1CF2C10
[0026] 具有式RfSO巧的氣烷基橫酷面是本領域中已知的并且可W根據已建立的程序來制 備。
[0027] 使該氣烷基橫酷面與選自由W下項組成的組的有機堿反應:叔胺、化晚、脈、脈、咪 挫、贓晚W及化咯燒;優選與選自叔胺、化晚、脈、W及脈的有機堿反應;更優選與選自化晚、 脈、W及脈的堿反應;甚至更優選與選自脈和脈的堿反應。
[00%]適用于本發明方法的叔胺選自那些具有式(II)的叔胺： nrW (II) 其中Ri、R2W及護彼此獨立地選自下組，該組由W下項組成:Cl至C25、優選C2至C20直鏈、 支鏈或環狀的，任選取代的，燒控或締控，W及C6至C25，任選取代的，芳基或雜芳基。
[0029] 優選地，在式（II)中Ri、R2W及護彼此獨立地選自下組，該組由W下項組成:Cl至Cio 直鏈、支鏈或環狀的燒控。
[0030] 適合的化晚可W選自那些具有式（III)的化晚：
其中於、護、護、護從及護中的每一個獨立地選自下組，該組由^下項組成化面素，&至 C25、優選Cl至C20直鏈、支鏈或環狀的，任選取代的，燒控或締控，W及C6至C25,任選取代的，芳 基或雜芳基。優選地，R4、R5、R6、R?及R8中的每一個獨立地選自下組，該組由W下項組成:H 和Cl至C25、優選Cl至C20直鏈、支鏈或環狀的，任選取代的，燒控。適合的化晚的值得注意的實 例是例如符合式(ΙΠ )的那些，其中：於、護、護、護^及護都為山於=護=咖并且護=護=護= h;