專利名稱：低粘度的離子液體的制作方法
專利說明低粘度的離子液體 本發(fā)明涉及低粘度和高電化學(xué)穩(wěn)定性的離子液體。
離子液體或液體鹽是由有機(jī)陽離子和通常的無機(jī)陰離子組成的離子種類。它們不包含中性分子并且熔點通常低于373K。
由于離子液體的潛在應(yīng)用是多方面的，目前在離子液體領(lǐng)域正在進(jìn)行深入研究。有關(guān)離子液體的綜述文章有，例如，R.Sheldon″Catalytic reactions in ionic liquids″，Chem.Commun.，2001，2399-2407；M.J.Earle，K.R.Seddon″Ionic liquids.Green solvent for the future”，PureAppl.Chem.，72(2000)，1391-1398；P.Wasserscheid，W.Keim″IonicFlüssigkeiten-neue L_sungen für die _bergangsmetallkatalyse″[IonicLiquids-Novel Solutions for Transition-Metal Catalysis]，Angew.Chem.，112(2000)，3926-3945；T.Welton″Room temperature ionic liquids.Solvents for synthesis and catalysis”，Chem.Rev.，92(1999)，2071-2083or R.Hagiwara，Ya.Ito″Room temperature ionic liquids ofalkylimidazolium cations and fluoroanions”，J.Fluorine Chem.，105(2000)，221-227。
離子液體的性質(zhì)，例如熔點、熱和電化學(xué)穩(wěn)定性和粘度，受陰離子性質(zhì)的很大影響。與此相對照，通過適當(dāng)選擇陽離子/陰離子對，其極性和親水性或親脂性可不同。
特別是在電化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用中和當(dāng)選擇適宜的溶劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時，粘度起主要作用。如果離子液體太粘，則在電化學(xué)應(yīng)用中離子擴(kuò)散太慢，和電化學(xué)過程進(jìn)行太慢。在化學(xué)反應(yīng)的情況下，在相對粘滯液體中的反應(yīng)物的降低的質(zhì)量依賴流動性導(dǎo)致反應(yīng)速率減慢。許多較低粘度的，例如含[N(CN)2]、[N(CF3)2]或硫氰酸根陰離子的離子液體，已經(jīng)被提議用于解決此問題。然而，不管該優(yōu)點如何，發(fā)現(xiàn)所述系統(tǒng)不太實用，因為它們的水解和熱穩(wěn)定性以及它們對于氧化和/或還原的穩(wěn)定性對于這些應(yīng)用來說是不充分的。
因此，本文的目的是開發(fā)適用于電化學(xué)應(yīng)用和作為進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的溶劑的離子液體。
因此本發(fā)明涉及包含陽離子和陰離子的離子液體，其中粘度為10-100mm2/s且對還原和氧化的電化學(xué)穩(wěn)定性(電化學(xué)窗口(electrochemical window))大于4.5V。對于電化學(xué)穩(wěn)定性，4.5V的值是基于全部電化學(xué)窗口，即其跨越從還原至氧化的全部范圍。符合這種復(fù)雜需求特性(profile)的離子液體特別適宜用于電化學(xué)應(yīng)用和用于有機(jī)合成中，因而允許成為(access to)用于化學(xué)過程的新的反應(yīng)介質(zhì)。
在本發(fā)明中，粘度是運動粘度，其作為液體的動態(tài)粘度和密度之比給出。依據(jù)本發(fā)明的離子液體中的這種粘度為10-100mm2/s，優(yōu)選為20-60mm2/s。所述運動粘度的限定范圍相應(yīng)于動力粘度10-170mpa·s(cp)的值。在本發(fā)明中，使用Anton Paar SVM 3000旋轉(zhuǎn)粘度計并按照ASTM International的ASTM D7042標(biāo)準(zhǔn)(″Standard TestMethod for Dynamic Viscosity and Density of Liquids by StabingerViscometer(and the Calculation of Kinematic Viscosity)″)，測定運動粘度。
采用循環(huán)伏安法測定電化學(xué)穩(wěn)定性。
為了本發(fā)明的目的，采用Autolab PGSTAT 30儀器(Eco Chemie)進(jìn)行測量。本發(fā)明中指出的電化學(xué)窗口的值，是采用玻璃碳電極作為工作電極，鉑電極和Ag/AgNO3(CH3CN)參比電極，在0.5摩爾CH3CN溶液中測得的。電位值基于二茂鐵的E0。
此外，離子液體的純度同樣起主要作用。特別是在以上提到的應(yīng)用中，純度，即缺乏雜質(zhì)，對于可用性而言是至關(guān)重要的標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)本發(fā)明的離子液體優(yōu)選具有少于100ppm的氯離子含量。滿足粘度、電化學(xué)穩(wěn)定性和純度要求的離子液體特別適宜用于以上提到的應(yīng)用。確實，只有這些參數(shù)的組合才能改善以實現(xiàn)在電化學(xué)應(yīng)用中或作為化學(xué)反應(yīng)的溶劑的用途。
特別地，如果陰離子與式[(RF)2P(O)]2N-相符，其中RF含義為 (CnF2n-x+1Hx) 其中n＝1-6和x＝0-4，其中，對于n＝1，x應(yīng)該為0-2， Rf優(yōu)選表示CF3、C2F5、C3F7或C4F9。陰離子特別優(yōu)選[(C2F5)2P(O)]2N-，則離子液體滿足以上提到的標(biāo)準(zhǔn)。
含化學(xué)上相似的陰離子的化合物，作為用于制備離子傳導(dǎo)(ion-conducting)物質(zhì)的質(zhì)子惰性溶劑中的另外成分在US 6,682,855中被提及，US 6,682,855的化合物與依據(jù)本發(fā)明的化合物不同，其中至少一個氟原子在存在全氟化烷基時必須與磷結(jié)合。由于這些化合物與相應(yīng)的溶劑的化合，所述化合物的粘度并不起作用，因為離子傳導(dǎo)物質(zhì)的粘度關(guān)鍵由溶劑決定。與此相對照，在本發(fā)明中，離子液體的粘度起重要作用，特別是在用作有機(jī)合成中新的反應(yīng)介質(zhì)的情況下。
至于依據(jù)本發(fā)明的離子液體的陽離子的選擇，本身沒有限制。然而，優(yōu)選有機(jī)陽離子，特別優(yōu)選銨、_、脲_、硫脲_、胍_或雜環(huán)陽離子。
銨陽離子可例如，由式(1)描述， [NR4]+(1)， 其中 R在每一情況下各自獨立地表示 H，前提是式(1)中至少兩個取代基R為H， OR’、NR’2，前提是式(1)中至多一個取代基R為OR’或NR’2， 具有1-20個C原子的直鏈或支鏈烷基， 具有2-20個C原子和一個或多個雙鍵的直鏈或支鏈烯基， 具有2-20個C原子和一個或多個三鍵的直鏈或支鏈炔基， 具有3-7個C原子的飽和的、部分或完全不飽和的環(huán)烷基，其可被具有1-6個C原子的烷基取代，其中一個或多個R可被鹵素，特別是-F和/或-Cl部分或完全取代，或被-OH、-OR’、-CN、-C(O)OH、-C(O)NR’2、-SO2NR’2、-C(O)X、-SO2OH、-SO2X或-NO2部分取代，和其中R的不在α-位的一個或兩個不相鄰的碳原子可被選自以下的原子和/或原子基團(tuán)置換-O-、-S-、-S(O)-、-SO2-、-SO2O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N+R’2-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’、-SO2NR’、-OP(O)R’O-、-P(O)(NR’2)NR’、-PR’2＝N-和-P(O)R’，其中R’可為H、非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基、C3-至C7-環(huán)烷基，或未取代的或取代的苯基，和X可為鹵素。
_陽離子可例如，由式(2)描述 [PR24]+(2)， 其中 R2在每一情況下各自獨立地表示 H、OR’、NR’2， 具有1-20個C原子的直鏈或支鏈烷基， 具有2-20個C原子和一個或多個雙鍵的直鏈或支鏈烯基， 具有2-20個C原子和一個或多個三鍵的直鏈或支鏈炔基， 具有3-7個C原子的飽和的、部分或完全不飽和的環(huán)烷基，其可被具有1-6個C原子的烷基取代，其中一個或多個R2可被鹵素，特別是-F和/或-Cl部分或完全取代，或被-OH、-OR’、-CN、-C(O)OH、-C(O)NR’2、-SO2NR’2、-C(O)X、-SO2OH、-SO2X或-NO2部分取代，和其中R2的不在α-位的一個或兩個不相鄰的碳原子可被選自以下的原子和/或原子基團(tuán)置換-O-、-S-、-S(O)-、-SO2-、-SO2O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N+R’2-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’、-SO2NR’、-OP(O)R’O-、-P(O)(NR’2)NR’-、-PR’2＝N-和-P(O)R’，其中R’＝H、非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基、C3-至C7-環(huán)烷基，或未取代的或取代的苯基，和X＝鹵素。
然而，排除其中所有四個或三個取代基R和R2被鹵素完全取代的式(1)和(2)的陽離子，例如三(三氟甲基)甲基銨陽離子、四(三氟甲基)銨陽離子或四(九氟丁基)銨陽離子。
脲_陽離子可例如，由式(3)描述 [(R3R4N)-C(＝OR5)(NR6R7)]+(3)， 以及硫脲_陽離子可由式(4)描述 [(R3R4N)-C(＝SR5)(NR6R7)]+(4)， 其中 R3至R7各自相互獨立地表示 氫，其中R5不是氫， 具有1-20個C原子的直鏈或支鏈烷基， 具有2-20個C原子和一個或多個雙鍵的直鏈或支鏈烯基， 具有2-20個C原子和一個或多個三鍵的直鏈或支鏈炔基， 具有3-7個C原子的飽和的、部分或完全不飽和的環(huán)烷基，其可被具有1-6個C原子的烷基取代，其中一個或多個R3至R7可被鹵素，特別是-F和/或-Cl部分或完全取代，或被-OH、-OR’、-CN、-C(O)OH、-C(O)NR’2、-SO2NR’2、-C(O)X、-SO2OH、-SO2X或-NO2部分取代，和其中R3至R7的不在α-位的一個或兩個不相鄰的碳原子可被選自以下的原子和/或原子基團(tuán)置換-O-、-S-、-S(O)-、-SO2-、-SO2O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N+R’2-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’、-SO2NR’、-OP(O)R’O-、-P(O)(NR’2)NR’、-PR’2＝N-和-P(O)R’，其中R’＝H、非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基、C3-至C7-環(huán)烷基，或未取代的或取代的苯基，和X＝鹵素。
胍_陽離子可由式(5)描述 [C(NR8R9)(NR10R11)(NR12R13)]+(5)， 其中 R8至R13各自相互獨立地表示 氫、-CN、NR’2、-OR’， 具有1-20個C原子的直鏈或支鏈烷基， 具有2-20個C原子和一個或多個雙鍵的直鏈或支鏈烯基， 具有2-20個C原子和一個或多個三鍵的直鏈或支鏈炔基， 具有3-7個C原子的飽和的、部分或完全不飽和的環(huán)烷基，其可被具有1-6個C原子的烷基取代，其中一個或多個取代基R8至R13可被鹵素，特別是-F和/或-Cl部分或完全取代，或被-OH、-OR’、-CN、-C(O)OH、-C(O)NR’2、-SO2NR’2、-C(O)X、-SO2OH、-SO2X或-NO2部分取代，和其中R8至R13的不在α-位的一個或兩個不相鄰的碳原子可被選自以下的原子和/或原子基團(tuán)置換-O-、-S-、-S(O)-、-SO2-、-SO2O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N+R’2-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’、-SO2NR’、-OP(O)R’O-、-P(O)(NR’2)NR’、-PR’2＝N-和-P(O)R’，其中R’＝H、非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基、C3-至C7-環(huán)烷基，或未取代的或取代的苯基，和X＝鹵素。
另外，可能使用通式(6)的陽離子 [HetN]+(6) 其中 HetN+表示選自以下的雜環(huán)陽離子

其中取代基 R1’至R4’各自相互獨立地表示 氫、-CN、-OR’、-NR’2、-P(O)R’2、-P(O)(OR’)2、-P(O)(NR’2)2、-C(O)R’、-C(O)OR’， 具有1-20個C原子的直鏈或支鏈烷基， 具有2-20個C原子和一個或多個雙鍵的直鏈或支鏈烯基， 具有2-20個C原子和一個或多個三鍵的直鏈或支鏈炔基， 具有3-7個C原子的飽和的、部分或完全不飽和的環(huán)烷基，其可被具有1-6個C原子的烷基取代， 飽和的、部分或完全不飽和的雜芳基、雜芳基-C1-C6-烷基或芳基-C1-C6-烷基， 其中取代基R1’、R2’、R3′和/或R4’一起還可形成環(huán)系統(tǒng)， 其中一個或多個取代基R1′至R4′可被鹵素，特別是-F和/或-Cl，或-OH、-OR’、-CN、-C(O)OH、-C(O)NR’2、-SO2NR’2、-C(O)X、-SO2OH、-SO2X或-NO2部分或完全取代，但是其中R1′和R4′不能同時被鹵素完全取代，和其中不結(jié)合雜原子的取代基R1′至R4′的一個或兩個不相鄰的碳原子可被選自以下的原子和/或原子基團(tuán)置換-O-、-S-、-S(O)-、-SO2-、-SO2O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N+R’2-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’、-SO2NR’、-OP(O)R’O-、-P(O)(NR’2)NR’、-PR’2＝N-和-P(O)R’-，其中R’＝H、非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基、C3-至C7-環(huán)烷基，或未取代的或取代的苯基，和X＝鹵素。
為了本發(fā)明的目的，完全不飽和的取代基也指芳族取代基。
依據(jù)本發(fā)明，式(1)至(5)化合物的適宜的取代基R和R2至R13，除了氫外，還優(yōu)選C1-至C20-，尤其是C1-至C14-烷基和可被C1-至C6-烷基，特別是苯基取代的飽和的或不飽和的，也即芳族，C3-至C7-環(huán)烷基。
式(1)或(2)化合物中的取代基R和R2可相同或不同。取代基R和R2優(yōu)選不同。
取代基R和R2特別優(yōu)選甲基、乙基、異丙基、丙基、丁基、仲-丁基、叔-丁基、戊基、己基、辛基、癸基或十四烷基。
胍_陽離子[C(NR8R9)(NR10R11)(NR12R13)]+的至多四個取代基也可成對結(jié)合以形成單-、雙-或多環(huán)陽離子。
不受一般的限制，胍_陽離子的實例為
其中取代基R8至R10和R13可有以上所指的含義或特別優(yōu)選的含義。
如果需要，以上所指的胍_陽離子的碳環(huán)或雜環(huán)也可被C1-至C6-烷基、C1-至C6-烯基、NO2、F、Cl、Br、I、OH、C1-C6-烷氧基、SCF3、SO2CF3、COOH、SO2NR’2、SO2X’或SO3H(其中X和R’具有以上所指明的含義)、取代或未取代的苯基或未取代的或取代的雜環(huán)所取代。
脲翁陽離子[(R3R4N)-C(＝OR5)(NR6R7)]+或硫脲_陽離子[(R3R4N)-C(＝SR5)(NR6R7)]+的至多四個取代基也可成對結(jié)合以形成單-、雙-或多環(huán)陽離子。
除了一般性的限制，這樣的陽離子的實例如下所指，其中Y＝O或S
其中取代基R3、R5和R6有以上所指的含義或特別優(yōu)選的含義。
如果需要，以上所指的陽離子的碳環(huán)或雜環(huán)也可被C1-至C6-烷基、C1-至C6-烯基、NO2、F、C1、Br、I、OH、C1-C6-烷氧基、SCF3、SO2CF3、COOH、SO2NR’2、SO2X’或SO3H，或取代的或未取代的苯基，或未取代的或取代的雜環(huán)取代，其中X和R’具有以上所指的含義。
取代基R3至R13各自相互獨立地優(yōu)選為具有1-10個C原子的直鏈或支鏈烷基。在本文中，式(3)至(5)化合物中的取代基R3和R4、R6和R7、R8和R9、R10和R11以及R12和R13可相同或不同。R3至R13特別優(yōu)選各自相互獨立地為甲基、乙基、正-丙基、異丙基、正-丁基、叔-丁基、仲-丁基、苯基或環(huán)己基，更特別優(yōu)選甲基、乙基、正-丙基、異丙基或正-丁基。
依據(jù)本發(fā)明，式(6)化合物的適宜的取代基R1’至R4’，除了氫外，還優(yōu)選C1-至C20-，特別是C1-至C12-烷基和可被C1-至C6-烷基，特別是苯基取代的飽和的或不飽和的，也即芳族，C3-至C7-環(huán)烷基。
取代基R1’和R4’各自相互獨立地特別優(yōu)選甲基、乙基、異丙基、丙基、丁基、仲-丁基、叔-丁基、戊基、己基、辛基、癸基、環(huán)己基、苯基或芐基。它們更特別優(yōu)選為甲基、乙基、正-丁基或己基。在吡咯烷_、哌啶_或吲哚_化合物中，兩個取代基R1’和R4’優(yōu)選不同。
取代基R2’或R3’各自相互獨立地特別為氫、甲基、乙基、異丙基、丙基、丁基、仲-丁基、叔-丁基、環(huán)己基、苯基或芐基。R2’特別優(yōu)選為氫、甲基、乙基、異丙基、丙基、丁基或仲-丁基。R2’和R3’更特別優(yōu)選氫。
C1-C12-烷基為，例如，甲基、乙基、異丙基、丙基、丁基、仲-丁基或叔-丁基，此外還為戊基、1-、2-或3-甲基丁基、1，1-、1，2-或2，2-二甲基丙基、1-乙基丙基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基或十二烷基，任選二氟甲基、三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基或九氟丁基。
具有2-20個C原子的直鏈或支鏈烯基(其中可存在多個雙鍵)為，例如，烯丙基、2-或3-丁烯基、異丁烯基、仲-丁烯基，此外也可為4-戊烯基、異戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、-C9H17、-C10H19至-C20H39；優(yōu)選烯丙基、2-或3-丁烯基、異丁烯基、仲-丁烯基，更優(yōu)選4-戊烯基、異戊烯基或己烯基。
具有2-20個C原子的直鏈或支鏈炔基(其中可存在多個三鍵)為，例如，乙炔基、1-或2-丙炔基、2-或3-丁炔基，以及4-戊炔基、3-戊炔基、己炔基、庚炔基、辛炔基、-C9H15、-C10H17至-C20H37，優(yōu)選乙炔基、1-或2-丙炔基、2-或3-丁炔基、4-戊炔基、3-戊炔基或己炔基。
芳基-C1-C6-烷基表示，例如，芐基、苯基乙基、苯基丙基、苯基丁基、苯基戊基或苯基己基，其中兩個苯基環(huán)還有亞烷基鏈，如上所述，可被鹵素，特別是-F和/或-Cl部分或完全取代，或被-OH、-OR’、-CN、-C(O)OH、-C(O)NR’2、-SO2NR’2、-C(O)X、-SO2OH、-SO2X或-NO2部分取代。
因此，具有3-7個C原子的未取代的飽和的或部分或完全不飽和的環(huán)烷基為環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)戊烯基、環(huán)戊-1，3-二烯基、環(huán)己烯基、環(huán)己-1，3-二烯基、環(huán)己-1，4-二烯基、苯基、環(huán)庚烯基、環(huán)庚-1，3-二烯基、環(huán)庚-1，4-二烯基或環(huán)庚-1，5-二烯基，其中每個可被C1-至C6-烷基取代，其中環(huán)烷基或被C1-至C6-烷基取代的環(huán)烷基也可依次被鹵素原子，諸如F、Cl、Br或I，特別是F或Cl取代，或被-OH、-OR’、-CN、-C(O)OH、-C(O)NR’2、-SO2NR’2、-C(O)X、-SO2OH、-SO2X或-NO2取代。
在取代基R、R2至R13或R1 ’至R4’中，不在α-位結(jié)合雜原子的一個或兩個不相鄰的碳原子可被選自以下的原子和/或原子基團(tuán)置換-O-、-S-、-S(O)-、-SO2-、-SO2O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N+R’2-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’、-SO2NR’、-OP(O)R’O-、-P(O)(NR’2)NR’、-PR’2＝N-和-P(O)R’，其中R’＝非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基、C3-至C7-環(huán)烷基，或未取代的或取代的苯基。
沒有一般的限制，取代基R、R2至R13和R1’至R4’按照此法修飾的實例為-OCH3、-OCH(CH3)2、-CH2OCH3、-CH2-CH2-O-CH3、-C2H4OCH(CH3)2、-C2H4SC2H5、-C2H4SCH(CH3)2、-S(O)CH3、-SO2CH3、-SO2C6H5、-SO2C3H7、-SO2CH(CH3)2、-SO2CH2CF3、-CH2SO2CH3、-O-C4H8-O-C4H9、-CF3、-C2F5、-C3F7、-C4F9、-C(CF3)3、-CF2SO2CF3、-C2F4N(C2F5)C2F5、-CHF2、-CH2CF3、-C2F2H3、-C3FH6、-CH2C3F7、-C(CFH2)3、-CH2C(O)OH、-CH2C6H5、-C(O)C6H5或P(O)(C2H5)2。
在R’中，C3-至C7-環(huán)烷基為，例如，環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基或環(huán)庚基。
在R’中，取代的苯基表示由C1-至C6-烷基、C1-至C6-烯基、NO2、F、Cl、Br、I、OH、C1-C6-烷氧基、SCF3、SO2CF3、COOH、SO2X’、SO2NR”2或SO3H取代的苯基，其中X’表示F、Cl或Br和R”表示如在R’中定義的非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基或C3-至C7-環(huán)烷基，例如鄰-、間-或?qū)?甲基苯基、鄰-、間-或?qū)?乙基苯基、鄰-、間-或?qū)?丙基苯基、鄰-、間-或?qū)?異丙基苯基、鄰-、間-或?qū)?叔-丁基苯基、鄰-、間-或?qū)?硝基苯基、鄰-、間-或?qū)?羥基苯基、鄰-、間-或?qū)?甲氧基苯基、鄰-、間-或?qū)?乙氧基苯基、鄰-、間-、對-(三氟甲基)苯基、鄰-、間-、對-(三氟甲氧基)苯基、鄰-、間-、對-(三氟甲基磺酰基)苯基、鄰-、間-或?qū)?氟代苯基、鄰-、間-或?qū)?氯代苯基、鄰-、間-或?qū)?溴代苯基、鄰-、間-或?qū)?碘代苯基，此外優(yōu)選2，3-、2，4-、2，5-、2，6-、3，4-或3，5-二甲基苯基、2，3-、2，4-、2，5-、2，6-、3，4-或3，5-二羥基苯基、2，3-、2，4-、2，5-、2，6-、3，4-或3，5-二氟苯基、2，3-、2，4-、2，5-、2，6-、3，4-或3，5-二氯苯基、2，3-、2，4-、2，5-、2，6-、3，4-或3，5-二溴苯基、2，3-、2，4-、2，5-、2，6-、3，4-或3，5-二甲氧基苯基、5-氟代-2-甲基苯基、3，4，5-三甲氧基苯基或2，4，5-三甲基苯基。
在R1’至R4’中，雜芳基指具有5-13個環(huán)成員的飽和的或不飽和的單環(huán)-或雙環(huán)雜環(huán)基團(tuán)，其中可存在1、2或3個N和/或1或2個S或O原子且該雜環(huán)基團(tuán)可被C1-至C6-烷基、C1-至C6-烯基、NO2、F、Cl、Br、I、OH、C1-C6-烷氧基、SCF3、SO2CF3、COOH、SO2X’、SO2NR”2或SO3H單-或多取代，其中X’和R”具有以上所指的含義。
雜環(huán)基團(tuán)優(yōu)選為取代或未取代的2-或3-呋喃基、2-或3-噻吩基、1-、2-或3-吡咯基、1-、2-、4-或5-咪唑基、3-、4-或5-吡唑基、2-、4-或5-_唑基、3-、4-或5-異_唑基、2-、4-或5-噻唑基、3-、4-或5-異噻唑基、2-、3-或4-吡啶基、2-、4-、5-或6-嘧啶基，更優(yōu)選1，2，3-三唑-1-、-4-或-5-基、1，2，4-三唑-1-、-4-或-5-基、1-或5-四唑基、1，2，3-_二唑-4-或-5-基、1，2，4-_二唑-3-或-5-基、1，3，4-噻二唑-2-或-5-基、1，2，4-噻二唑-3-或-5-基、1，2，3-噻二唑-4-或-5-基、2-、3-、4-、5-或6-2H-噻喃基、2-、3-或4-4H-噻喃基、3-或4-噠嗪基、吡嗪基、2-、3-、4-、5-、6-或7-苯并呋喃基、2-、3-、4-、5-、6-或7-苯并噻吩基、1-、2-、3-、4-、5-、6-或7-1H-吲哚基、1-、2-、4-或5-苯并咪唑基、1-、3-、4-、5-、6-或7-苯并吡唑基、2-、4-、5-、6-或7-苯并_唑基、3-、4-、5-、6-或7-苯并異_唑基、2-、4-、5-、6-或7-苯并噻唑基、2-、4-、5-、6-或7-苯并異噻唑基、4-、5-、6-或7-苯并-2，1，3-_二唑基、1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-或8-喹啉基、1-、3-、4-、5-、6-、7-或8-異喹啉基、1-、2-、3-、4-或9-咔唑基、1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-或9-吖啶基、3-、4-、5-、6-、7-或8-噌啉基、2-、4-、5-、6-、7-或8-喹唑啉基或1-、2-或3-吡咯烷基。
雜芳基-C1-C6-烷基，類似于芳基-C1-C6-烷基，指例如，吡啶基甲基、吡啶基乙基、吡啶基丙基、吡啶基丁基、吡啶基戊基或吡啶基己基，其中以上所述的雜環(huán)還可以此方式連接于亞烴基鏈。
HetN+優(yōu)選為
其中取代基R1’至R4’各自相互獨立地具有以上所述的含義。
依據(jù)本發(fā)明的離子液體的陽離子優(yōu)選為銨、_、胍_或雜環(huán)陽離子，特別優(yōu)選雜環(huán)陽離子(HetN+)。HetN+特別優(yōu)選為如上定義的咪唑_、吡咯烷_或吡啶_，其中取代基R1’至R4’各自相互獨立地具有以上所述的含義。HetN+最特別優(yōu)選為咪唑_，其中取代基R1’至R4’各自相互獨立地具有以上所述的含義。
本發(fā)明同樣涉及制備包含陽離子和陰離子的離子液體的方法，其中的陰離子符合式[(RF)2P(O)]2N-，其中RF含義為 (CnF2n-x+1Hx) 其中n＝1-6和x＝0-4，其中，對于n＝1，x應(yīng)該為0-2，所述方法是在溶劑或溶劑混合物中，使通式(7)化合物 [(RF)2P(O)]2NY(7) 其中Y＝H、堿金屬、堿土金屬和元素周期表的第11和12族的金屬，與K+A-類型的化合物反應(yīng)，其中K+選自以上提到的陽離子和A-＝Cl-、Br-、I-、BF4-、R’OSO3-、R’SO3-或(R’)2P(O)O-，其中取代基R’具有以上所述的含義。A-特別優(yōu)選為Cl-、Br-、I-、BF4-、HSO4-、CH3OSO3-、C2H5OSO3-、CH3SO3-、CF3SO3-、(C2F5)2P(O)O-并且最特別優(yōu)選為Cl-、Br-、CH3SO3-、C2H5OSO3-或(C2F5)2P(O)O-。
Y特別優(yōu)選表示H、堿金屬和特別是鉀或鈉。
某些式(7)化合物為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，并且可用，例如，在N.V.Pavlenko，G.I.Matuschecheva，V.Ya.Semenii，L.M.Yagupolskii，Zh.Obsh.Khim，1985，55，1586-1590中描述的方法制備。
該反應(yīng)可在0-150℃，優(yōu)選在0-50℃范圍的溫度下和特別在室溫下進(jìn)行。
適宜的溶劑或溶劑混合物是水、醇、二烷基醚、酯、腈、碳酸二甲酯、二氯甲烷或其混合物。溶劑優(yōu)選為水、甲醇、乙醇、異-丙醇、乙腈、丙腈、乙醚、1，2-二甲氧基乙烷、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯。
本發(fā)明還涉及所述離子液體作為溶劑或溶劑添加劑、相轉(zhuǎn)移催化劑、提取劑、傳熱介質(zhì)、表面活性物質(zhì)、增塑劑、阻燃劑或作為導(dǎo)電鹽的應(yīng)用。
在所述離子液體作為溶劑使用的情況下，有適宜于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員已知的任何反應(yīng)類型，例如用于過渡-金屬-或酶-催化的反應(yīng)，例如，羰基合成反應(yīng)、低聚反應(yīng)、酯化反應(yīng)或異構(gòu)化反應(yīng)，此處所列舉的反應(yīng)并非窮舉。
在作為提取劑使用時，可根據(jù)各自成分在離子液體中的溶解性，用離子液體分離反應(yīng)產(chǎn)物，也可分離雜質(zhì)。另外，也可在分離多個成分時，例如在蒸餾分離混合物的多個成分中，將離子液體作為分離介質(zhì)。
還可能的應(yīng)用為在聚合材料中用作增塑劑，在許多物質(zhì)和應(yīng)用中作為阻燃劑，和在多種電化學(xué)電池和應(yīng)用中，例如在原電池中、在電容器中或在燃料電池中作為導(dǎo)電鹽。
即使不作進(jìn)一步的注釋，推定本領(lǐng)域技術(shù)人員將能最廣泛地利用以上描述。因此優(yōu)選的實施方案和實例將僅被認(rèn)為是描述性的公開，其絕不以任何形式受到限制。
除非在實施例中指明，于20℃，在Bruker Avance 300光譜儀上，用5mm1H/BB帶有氘鎖定的寬波段頭記錄在氘化溶劑中的溶液的NMR波譜。不同核的測量頻率為1H300.13MHz，19F282.41MHz和31P121.49MHz。對于每一光譜或每一數(shù)據(jù)集分別指出參考方法。
實施例 實施例1二(五氟乙基)次膦酰氯的合成 將30.0g(99.3mmol)的二(五氟乙基)次膦酸和20.7g(99.4mol)的五氯化磷相互混合并且于室溫下攪拌30分鐘。將二(五氟乙基)次膦酰氯(phosphinyl chloride)經(jīng)分餾從反應(yīng)混合物中分離。得到熔點為118-119℃的23.1g的無色液體。得率為二(五氟乙基)次膦酰氯的計算得率的72.6％。
實施例2二(五氟乙基)次膦酰胺(phosphinic amide)的合成 (C2F5)2P(O)Cl+2NH3→(C2F5)2P(O)NH2+NH4Cl 于-78℃(干冰/乙醇浴)中，在5分鐘邊攪拌的過程中，將8.6g12.4％重量的NH3(62.6mmol)的無水乙醚溶液加至10g(31.2mmol)的二(五氟乙基)次膦酰氯的50ml無水乙醚溶液中。將反應(yīng)混合物溫?zé)嶂潦覝夭嚢杓s30分鐘。濾掉沉淀物，且使濾液從溶劑分離。將殘余物從苯和己烷(1∶2)的混合液中再結(jié)晶，得到5.45g熔點為28-32℃的固體。二(五氟乙基)次膦酰胺的得率為58％。
1H-NMR(CD3CN；參比TMS)δ(ppm)2.28s(NH2)。
19F-NMR(CD3CN；參比CCl3F，內(nèi)標(biāo)，)δ(ppm)-80.46s(2CF3)；-124.95d(2CF2)；2JP，F(xiàn)＝87Hz。
31P-NMR(CD3CN；參比85％H3PO4-外標(biāo))，δ(ppm)0.87quin.；2JP，F(xiàn)＝87Hz。
實施例3二(五氟乙基)次膦酰亞胺(phosphinicimide)[(C2F5)2P(O)]2NH的合成 (C2F5)2P(O)Cl+(C2F5)2P(O)NH2+2(C2H5)3N→(C2H5)3N+[(C2F5)2P(O)]2N+(C2H5)3N·HCl (C2H5)3N+[(C2F5)2P(O)]2N-+H2SO4→[(C2F5)2P(O)]2NH+(C2H5)3N+HSO4- 于0℃，將5.54g(17.3mmol)的二(五氟乙基)次膦酰氯的20ml無水乙醚溶液和3.5g(34.6mmol)三乙胺的10ml無水乙醚溶液加至攪拌的5.21g(17.3mmol)二(五氟乙基)次膦酰胺的20ml無水乙醚溶液中。將反應(yīng)混合物溫?zé)嶂潦覝夭⒃贁嚢?小時。濾掉沉淀物，于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中去除溶劑。將2ml濃硫酸加至殘余物中，于減壓(7Pa)及115-125℃的溫度下蒸餾掉二(五氟乙基)次膦酰亞胺，得到7.3g的固體(熔點38-41℃)。二(五氟乙基)次膦酰亞胺的得率為72.1％。
1H-NMR(CD3CN；參比TMS)δ(ppm)12.17s(NH)。
19F-NMR(CD3CN；參比CCl3F，內(nèi)標(biāo))δ(ppm)-80.57s(2CF3)；-125.35d(2CF2)；2JP，F(xiàn)＝79Hz。
31P-NMR(CD3CN；參比85％H3PO4-外標(biāo))，δ(ppm)1.82quin.；2JP，F(xiàn)＝78Hz。
實施例41-丁基-3-甲基咪唑_雙[二(五氟乙基)次膦酰]亞胺的合成
于室溫、攪拌下，將1.7g(9.73mmol)的氯化1-丁基-3-甲基咪唑_的10ml水溶液加至5.6g(9.57mmol)的二(五氟乙基)次膦酰亞胺的30ml水溶液中。攪拌該混合物5分鐘。分離所形成的較低液相并用30ml水洗滌3次。于90℃減壓下(7Pa)干燥得到6.2g的液體。1-丁基-3-甲基咪唑_雙[二(五氟乙基)次膦酰]亞胺的得率為98.6％。
1H-NMR(CD3CN；參比TMS)δ(ppm)0.95t(CH3)；1.33m(CH2)；1.81m(CH2)；3.82s(CH3)；4.13t(CH2)；7.33d，d(CH)；7.37d，d(CH)；8.39br.s.(CH)；3JH，H＝7.4Hz；3JH，H＝7.3Hz；JH，H＝1.8Hz。
19F-NMR(CD3CN；參比CCl3F，內(nèi)標(biāo))，δ(ppm)-79.89s(2CF3)；-124.77d(2CF2)；2JP，F(xiàn)＝72Hz。
31P-NMR(CD3CN；參比85％H3PO4-外標(biāo))，δ(ppm)-0.80quin.；2JP，F(xiàn)＝73Hz。
粘度為46mm2/s(20℃)。
實施例51-乙基-3-甲基咪唑_雙[二(五氟乙基)次膦酰]亞胺的合成
于室溫、攪拌下，將2.52g(17.2mmol)氯化1-乙基-3-甲基咪唑_的15ml水溶液加至10.07g(17.2mmol)二(五氟乙基)次膦酰亞胺的40ml水溶液中。攪拌該混合物5分鐘。分離形成的較低液相并用40ml的水洗滌3次。于100℃減壓下(7Pa)干燥得到9.93g液體。1-乙基-3-甲基咪唑_雙[二(五氟乙基)次膦酰]亞胺的得率為83％。
1H-NMR(CD3CN；參比TMS)δ(ppm)1.47t(CH3)；3.84s(CH3)；4.18t(CH2)；7.34m(CH)；7.39m(CH)；8.43br.s.(CH)；3JH，H＝7.3Hz。
19F-NMR(CD3CN；參比CCl3F，內(nèi)標(biāo))δ(ppm)-80.09s(2CF3)；-124.82d(2CF2)；2JP，F(xiàn)＝71Hz。
31P-NMR(CD3CN；參比85％H3PO4-外標(biāo))δ(ppm)-1.87quin.；2JP，F(xiàn)＝70Hz。
粘度為26mm2/s(20℃)。
實施例61-丁基-1-甲基吡咯烷_雙[二(五氟乙基)次膦酰]亞胺的合成
于室溫、攪拌下，將3.03g(17.1mmol)氯化1-丁基-1-甲基吡咯烷_的15ml水溶液加至10.0g(17.1mmol)二(五氟乙基)次膦酰亞胺的40ml水溶液中。攪拌該混合物5分鐘。分離形成的較低液相并用40ml水洗滌3次。于100℃減壓下(7Pa)干燥得到11.03g液體。1-丁基-1-甲基吡咯烷_雙[二(五氟乙基)次膦酰]亞胺的得率為89％。
1H-NMR(CD3CN；參比TMS)δ(ppm)0.97t(CH3)；1.38m(CH2)；1.73m(CH2)；2.16m(2CH2)；2.95s(CH3)；3.24m(CH2)；3.41m(2CH2)；3JH，H＝7.4Hz。
19F-NMR(CD3CN；參比CCl3F，內(nèi)標(biāo))δ(ppm)-80.12s(2CF3)；-124.80d(2CF2)；2JP，F(xiàn)＝70Hz。
31P-NMR(CD3CN；參比85％H3PO4-外標(biāo))δ(ppm)-1.98quin.；2JP，F(xiàn)＝70Hz。
粘度為69mm2/s(20℃)。
實施例71-丁基-4-甲基吡啶_雙[二(五氟乙基)次膦酰]亞胺的合成
于室溫、攪拌下，將3.02g(16.3mmol)氯化1-丁基-4-甲基吡啶_的15ml水溶液加至9.53g(16.3mmol)二(五氟乙基)次膦酰亞胺的40ml水溶液中。攪拌該混合物5分鐘。分離形成的較低液相并用40ml水洗滌3次。于100℃減壓下(7Pa)干燥得到11.0g液體。1-丁基-4-甲基吡啶_雙[二(五氟乙基)次膦酰]亞胺的得率為92％。
1H-NMR(CD3CN；參比TMS)δ(ppm)0.96t(CH3)；1.37m(CH2)；1.93m(CH2)；2.63s(CH3)；4.46t(2CH2)；7.83d(2CH，A)；8.51d(2CH，B)；3JH，H＝7.3Hz；3JH，H＝7.5Hz；3JA，B＝6.5Hz。
19F-NMR(CD3CN；參比CCl3F，外標(biāo))δ(ppm)-80.10s(2CF3)；-124.85d(2CF2)；2JP，F(xiàn)＝71Hz。
31P-NMR(CD3CN；參比85％H3PO4-外標(biāo))δ(ppm)-1.64quin.；2JP，F(xiàn)＝71Hz。
粘度為50mm2/s(20℃)。
實施例8四-正-丁基_雙[二(五氟乙基)次膦酰]亞胺的合成
于室溫、攪拌下，將5.97g(17.6mmol)的四-正-丁基溴化_于15ml的水中的溶液加至10.30g(17.6mmol)的二(五氟乙基)次膦酰亞胺于40ml的水溶液中。濾掉無色沉淀物并用40ml的水洗滌3次。于50℃減壓下(7Pa)干燥得到13.97g的固體。四-正-丁基_二[二(五氟乙基)次膦酰]亞胺的得率為94％。熔點為67-68℃。
1H-NMR(CD3CN；參比TMS)δ(ppm)0.96m(4CH3)；1.38-1.62m(8CH2)；2.00-2.16m(4CH2)。
19F-NMR(CD3CN；參比CCl3F，外標(biāo))δ(ppm)-80.10s(2CF3)；-124.83d(2CF2)；2JP，F(xiàn)＝69Hz。
31P-NMR(CD3CN；參比85％H3PO4-外標(biāo))δ(ppm)-1.97quin.；2JP，F(xiàn)＝69Hz。
權(quán)利要求
1.包含陽離子和陰離子的離子液體，其特征是粘度為10-100mm2/s且對還原和氧化的電化學(xué)穩(wěn)定性大于4.5V。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的離子液體，其特征是該離子液體的氯離子含量少于100ppm。
3.依據(jù)權(quán)利要求1或2的離子液體，其特征是陰離子符合式[(RF)2P(O)]2N-，其中RF含義為
(CnF2n-x+1Hx)
其中n＝1-6和x＝0-4，其中，對于n＝1，x應(yīng)為0-2。
4.依據(jù)權(quán)利要求3的離子液體，其特征是陰離子是[(C2F5)2P(O)]2N-。
5.依據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的離子液體，其特征是陽離子為符合式(1)的銨陽離子
[NR4]+ (1)，
其中
R在每一情況下各自獨立地表示
H，前提是式(1)中至少兩個取代基R為H，
OR’、NR’2，前提是式(1)中至多一個取代基R為OR’或NR’2，
具有1-20個C原子的直鏈或支鏈烷基，
具有2-20個C原子和一個或多個雙鍵的直鏈或支鏈烯基，
具有2-20個C原子和一個或多個三鍵的直鏈或支鏈炔基，
具有3-7個C原子的飽和的、部分或完全不飽和的環(huán)烷基，其可被具有1-6個C原子的烷基取代，其中一個或多個R可被鹵素，特別是-F和/或-Cl部分或完全取代，或被-OH、-OR’、-CN、-C(O)OH、-C(O)NR’2、-SO2NR’2、-C(O)X、-SO2OH、-SO2X或-NO2部分取代，和其中R的不在α-位的一個或兩個不相鄰的碳原子可被選自以下的原子和/或原子基團(tuán)置換-O-、-S-、-S(O)-、-SO2-、-SO2O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N+R’2-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’-、-SO2NR’、-OP(O)R’O-、-P(O)(NR’2)NR’、-pR’2＝N-和-P(O)R’，其中R’可為H、非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基、C3-至C7-環(huán)烷基，或未取代的或取代的苯基，和X可為鹵素。
6.依據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的離子液體，其特征是陽離子為符合式(2)的磷_陽離子
[PR24]+ (2)，
其中
R2在每一情況下各自獨立地表示
H、OR’、NR’2，
具有1-20個C原子的直鏈或支鏈烷基，
具有2-20個C原子和一個或多個雙鍵的直鏈或支鏈烯基，
具有2-20個C原子和一個或多個三鍵的直鏈或支鏈炔基，
具有3-7個C原子的飽和的、部分或完全不飽和的環(huán)烷基，其可被具有1-6個C原子的烷基取代，其中一個或多個R2可被鹵素，特別是-F和/或-Cl部分或完全取代，或被-OH、-OR’、-CN、-C(O)OH、-C(O)NR’2、-SO2NR’2、-C(O)X、-SO2OH、-SO2X或-NO2部分取代，和其中R2的不在α-位的一個或兩個不相鄰的碳原子可被選自以下的原子和/或原子基團(tuán)置換-O-、-S-、-S(O)-、-SO2-、-SO2O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N+R’2-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’、-SO2NR’、-OP(O)R’O-、-P(O)(NR’2)NR’、-PR’2＝N-和-P(O)R’，其中R’為H、非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基、C3-至C7-環(huán)烷基，或未取代的或取代的苯基，和X＝鹵素。
7.依據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的離子液體，其特征是陽離子為符合式(3)的脲_陽離子
[(R3R4N)-C(＝OR5)(NR6R7)]+ (3)，
其中
R3至R7各自相互獨立地表示
氫，其中R5不是氫，
具有1-20個C原子的直鏈或支鏈烷基，
具有2-20個C原子和一個或多個雙鍵的直鏈或支鏈烯基，
具有2-20個C原子和一個或多個三鍵的直鏈或支鏈炔基，
具有3-7個C原子的飽和的、部分或完全不飽和的環(huán)烷基，其可被具有1-6個C原子的烷基取代，其中一個或多個取代基R3至R7可被鹵素，特別是-F和/或-C1部分或完全取代，或被-OH、-OR’、-CN、-C(O)OH、-C(O)NR’2、-SO2NR’2、-C(O)X、-SO2OH、-SO2X或-NO2部分取代，和其中R3至R7的不在α-位的一個或兩個不相鄰的碳原子可被選自以下的原子和/或原子基團(tuán)置換-O-、-S-、-S(O)-、-SO2-、-SO2O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N+R’2-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’、-SO2NR’、-OP(O)R’O-、-P(O)(NR’2)NR’、-PR’2＝N-和-P(O)R’，其中R’＝H、非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基、C3-至C7-環(huán)烷基，或未取代的或取代的苯基，和X＝鹵素。
8.依據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的離子液體，其特征是陽離子為符合式(4)的硫脲_陽離子
[(R3R4N)-C(＝SR5)(NR6R7)]+(4)，
其中
R3至R7各自相互獨立地表示
氫，其中R5不是氫，
具有1-20個C原子的直鏈或支鏈烷基，
具有2-20個C原子和一個或多個雙鍵的直鏈或支鏈烯基，
具有2-20個C原子和一個或多個三鍵的直鏈或支鏈炔基，
具有3-7個C原子的飽和的、部分或完全不飽和的環(huán)烷基，其可被具有1-6個C原子的烷基取代，其中一個或多個取代基R3至R7可被鹵素，特別是-F和/或-Cl部分或完全取代，或被-OH、-OR’、-CN、-C(O)OH、-C(O)NR’2、-SO2NR’2、-C(O)X、-SO2OH、-SO2X或-NO2部分取代，和其中R3至R7的不在α-位的一個或兩個不相鄰的碳原子可被選自以下的原子和/或原子基團(tuán)置換-O-、-S-、-S(O)-、-SO2-、-SO2O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N+R’2-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’、-SO2NR’、-OP(O)R’O-、-P(O)(NR’2)NR’、-PR’2＝N-和-P(O)R’，其中R’＝H、非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基、C3-至C7-環(huán)烷基，或未取代的或取代的苯基，和X＝鹵素。
9.依據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的離子液體，其特征是陽離子為與式(5)相符的胍_陽離子
[C(NR8R9)(NR10R11)(NR12R13)]+(5)，
其中
R8至R13各自相互獨立地表示
氫、-CN、NR’2、-OR’，
具有1-20個C原子的直鏈或支鏈烷基，
具有2-20個C原子和一個或多個雙鍵的直鏈或支鏈烯基，
具有2-20個C原子和一個或多個三鍵的直鏈或支鏈炔基，
具有3-7個C原子的飽和的、部分或完全不飽和的環(huán)烷基，其可被具有1-6個C原子的烷基取代，其中一個或多個取代基R8至R13可被鹵素，特別是-F和/或-Cl部分或完全取代，或被-OH、-OR’、-CN、-C(O)OH、-C(O)NR’2、-SO2NR’2、-C(O)X、-SO2OH、-SO2X或-NO2部分取代，和其中R8至R13的不在α-位的一個或兩個不相鄰的碳原子可被選自以下的原子和/或原子基團(tuán)置換-O-、-S-、-S(O)-、-SO2-、-SO2O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N+R’2-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’、-SO2NR’、-OP(O)R’O-、-P(O)(NR’2)NR’、-PR’2＝N-和-P(O)R’，其中R’＝H、非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基、C3-至C7-環(huán)烷基，或未取代的或取代的苯基，和X＝鹵素。
10.依據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的離子液體，其特征是陽離子符合式(6)
[HetN]+(6)
其中
HetN+表示選自以下的雜環(huán)陽離子
其中取代基
R1’至R4’各自相互獨立地表示
氫、-CN、-OR’、-NR’2、-P(O)R’2、-P(O)(OR’)2、-P(O)(NR’2)2、-C(O)R’、-C(O)OR’，
具有1-20個C原子的直鏈或支鏈烷基，
具有2-20個C原子和一個或多個雙鍵的直鏈或支鏈烯基，
具有2-20個C原子和一個或多個三鍵的直鏈或支鏈炔基，
具有3-7個C原子的飽和的、部分或完全不飽和的環(huán)烷基，其可被具有1-6個C原子的烷基取代，飽和的、部分或完全不飽和的雜芳基、雜芳基-C1-C6-烷基或芳基-C1-C6-烷基，
其中取代基R1′、R2′、R3′和/或R4′一起還可形成環(huán)系統(tǒng)，
其中一個或多個取代基R1′至R4′可被鹵素，特別是-F和/或-Cl，或-OH、-OR’、-CN、-C(O)OH、-C(O)NR’2、-SO2NR’2、-C(O)X、-SO2OH、-SO2X或-NO2部分或完全取代，但是其中R1′和R4′不能同時被鹵素完全取代，和其中不結(jié)合雜原子的取代基R1′至R4′的一個或兩個不相鄰的碳原子可被選自以下的原子和/或原子基團(tuán)置換-O-、-S-、-S(O)-、-SO2-、-SO2O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N+R’2-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’、-SO2NR’、-OP(O)R’O-、-P(O)(NR’2)NR’-、-PR’2＝N-和-P(O)R’，其中R’＝H、非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基、C3-至C7-環(huán)烷基，或未取代的或取代的苯基，和X＝鹵素。
11.制備依據(jù)權(quán)利要求3的離子液體的方法，其特征是通式(7)的化合物
[(RF)2P(O)]2NY(7)
其中Y＝H、堿金屬、堿土金屬和元素周期表第11和12族的金屬，與K+A-型化合物在溶劑或溶劑混合物中反應(yīng)，其中K+選自在權(quán)利要求5-10中提到的陽離子和A-＝Cl-、Br-、I-、BF4-、R’OSO3-、R’SO3-或(R’)2P(O)O-，其中R’＝H、非氟化的、部分氟化的或全氟化的C1-至C6-烷基、C3-至C7-環(huán)烷基或未取代的或取代的苯基。
12.依據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征是所述反應(yīng)在0-150℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
13.依據(jù)權(quán)利要求11和12之一的方法，其特征是所述溶劑選自水、醇、二烷基醚、酯、腈、碳酸二烷基酯、二氯甲烷及其混合物。
14.依據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項的離子液體作為溶劑或溶劑添加劑、相轉(zhuǎn)移催化劑、提取劑、傳熱介質(zhì)、表面活性物質(zhì)、增塑劑、阻燃劑或?qū)щ婝}的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有低粘度和高電化學(xué)穩(wěn)定性的、特別是用于電化學(xué)和作為進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的溶劑的離子液體。
文檔編號C07F9/30GK101184768SQ200680018939
公開日2008年5月21日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月2日
發(fā)明者N·(M·)伊格納特耶夫, U·韋爾茨-比爾曼, M·赫克邁耶, G·比斯基, H·威爾納 申請人:默克專利股份公司