專利名稱：含氟n-烷基磺酰亞胺化合物及其制造方法、以及離子性化合物的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含氟N-烷基磺酰亞胺化合物及其制造方法、以及離子性化合物的制造方法。本申請對2009年3月31日提出的日本特愿2009-084284號主張優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引到此。
背景技術(shù)：
作為磺酸衍生物的N-烷基雙(全氟烷基磺?；?亞胺，已知有烷基為甲基(CH3)、 全氟烷基為三氟甲基(CF3)或九氟丁基(C4F9)的N-甲基雙(三氟甲烷磺酰基)亞胺和N-甲基雙(九氟丁烷磺?；?亞胺。作為N-烷基雙(全氟烷基磺?；?亞胺的制造方法，已知有下述的非專利文獻1 和非專利文獻2。具體地，非專利文獻1中公開了將原乙酸三甲酯(CH3C(OCH3)3)作為甲基化劑、使雙(全氟烷基磺?；?亞胺酸甲基化的N-甲基雙(全氟烷基磺?；?亞胺的制造方法。非專利文獻1中公開了三氟甲基(CF3)和九氟丁基(C4F9)作為全氟烷基。非專利文獻2中公開了將重氮甲烷(CH2N2)作為甲基化劑、使雙(全氟烷基磺?；?亞胺酸甲基化的N-甲基雙(全氟烷基磺酰基)亞胺的制造方法。非專利文獻2中公開了九氟丁基(C4F9)作為全氟烷基。進一步作為N-烷基雙(氟磺?；?亞胺，已知烷基為甲基(CH3)和乙基(C2H5)的 N-甲基雙(氟磺?；?亞胺和N-乙基雙(氟磺酰基)亞胺，作為其制造方法已知有非專利文獻3記載的利用雙(氟磺酰基)亞胺銀鹽與烷基碘反應(yīng)的方法。非專利文獻1 :CHEM. C0MMUN.，2003，2334-2335
非專利文獻 2 =Chemiker-Zeitung, 96. Jahrgang (1972) Nr. 10 非專利文獻 3 Inorganic Chemistry, Vol. 4，No. 10，1965，1446-1449。

發(fā)明內(nèi)容
在非專利文獻1公開的N-甲基雙(全氟烷基磺?；?亞胺的制造方法中，由于發(fā)生作為甲基化劑的原乙酸三甲酯被作為原料的雙(全氟烷基磺?；?亞胺酸分解的副反應(yīng)，因此存在收率低的問題。另外，由于上述副反應(yīng)所生成的二甲醚是可燃性，因此在處理上需要特別注意。在非專利文獻2公開的N-甲基雙(全氟烷基磺?；?亞胺的制造方法中，作為甲基化劑的重氮甲烷是具有爆炸性的氣體，因此在處理上需要特別注意。在非專利文獻3公開的N-烷基雙(氟磺?；?亞胺的制造方法中，作為原料使用的雙(氟磺?；?亞胺銀鹽價格昂貴，在成本方面有問題。目前已知的含氟N-烷基磺酰亞胺化合物，至少對于合成具有碳原子數(shù)2、3的全氟烷基的N-烷基雙(全氟烷基磺?；?亞胺、具有碳原子數(shù)2以上的烷基的N-烷基雙(全
3氟烷基磺?；?亞胺、以及具有碳原子數(shù)3以上的烷基的N-烷基雙(氟磺?；?亞胺的事例尚未見報道。離子液體特別有望作為電池或電容器的電解質(zhì)、反應(yīng)溶劑或催化劑等。該離子液體的以往的制造方法例如如下述反應(yīng)式所示，通常是使含氟磺酰亞胺酸的鹽與咪唑鐺溴化物鹽這類季胺的鹵化物鹽進行鹽交換的方法。[化1]
但是，在上述反應(yīng)式所示的以往的離子液體的制造方法中，作為目標物的離子液體使鹽溶解，因此難以完全除去作為副產(chǎn)物鹽(MX)。因此，在以往的離子液體的制造方法中，存在難以以高純度高收率制造離子液體的問題。本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的發(fā)明，其目的特別在于提供具有碳原子數(shù)2、3的全氟烷基或碳原子數(shù)2以上的烷基的N-烷基雙(全氟烷基磺酰基)亞胺以及具有碳原子數(shù)3以上的烷基的N-烷基雙(氟磺?；?亞胺。另外，本發(fā)明的目的還在于提供收率高、處理容易的含氟N-烷基磺酰亞胺化合物的制造方法。本發(fā)明中，含氟N-烷基磺酰亞胺化合物是指N-烷基雙(全氟烷基磺酰基)亞胺和N-烷基雙(氟磺?；?亞胺。進一步地，本發(fā)明的目的還在于提供純度和收率高的離子性化合物的制造方法。本發(fā)明提供下式(1)所示的含氟N-烷基磺酰亞胺化合物。(RfSO2)2NR(1)
其中，上式(1)中，Rf為氟或碳原子數(shù)1 4的全氟烷基。R為碳原子數(shù)1以上的烷基。在上述含氟N-烷基磺酰亞胺化合物中，上式(1)所示的Rf可以是碳原子數(shù)2或3的全氟烷基。另外，在上述含氟N-烷基磺酰亞胺化合物中， 上式(1)所示的Rf為碳原子數(shù)1 4的全氟烷基，R可以是碳原子數(shù)2以上的烷基。而且， 在上述含氟N-烷基磺酰亞胺化合物中，上式(1)所示的Rf為氟，R可以是碳原子數(shù)3以上的烷基。另外，本發(fā)明還提供含氟N-烷基磺酰亞胺化合物的制造方法，該方法是將下式 (2)所示的含氟磺酰亞胺酸或下式C3)所示的含氟磺酰亞胺酸鹽用下式(4)所示的硫酸二烷基酯或下式( 所示的碳酸二烷基酯進行烷基化。
權(quán)利要求
1.含氟N-烷基磺酰亞胺化合物，其由下式(1)所示 (RfSO2)2NR(1)其中，上式(1)中，Rf為氟或碳原子數(shù)1 4的全氟烷基，另外，R為碳原子數(shù)1以上的焼基。
2.權(quán)利要求1所述的含氟N-烷基磺酰亞胺化合物，其中，上式(1)所示的Rf為碳原子數(shù)2或3的全氟烷基。
3.權(quán)利要求1所述的含氟N-烷基磺酰亞胺化合物，其中，上式(1)所示的Rf為碳原子數(shù)1 4的全氟烷基，R為碳原子數(shù)2以上的烷基。
4.權(quán)利要求1所述的含氟N-烷基磺酰亞胺化合物，其中，上式(1)所示的Rf為氟，R 為碳原子數(shù)3以上的烷基。
5.含氟N-烷基磺酰亞胺化合物的制造方法，其中，將下式(2)所示的含氟磺酰亞胺酸或下式C3)所示的含氟磺酰亞胺酸鹽用下式(4)所示的硫酸二烷基酯或下式( 所示的碳酸二烷基酯進行烷基化，(RfSO2) 2NH(2)(RfSO2) 2N M(3)(RO)2SO2(4)(RO)2C0(5)其中，上式(2)和上式(3)中，Rf為氟或碳原子數(shù)1 4的全氟烷基，另外，上式(3) 中，M為Li、Na、K中的任意一種元素，而且上式(4)和上式(5)中，R為碳原子數(shù)1以上的焼基。
6.權(quán)利要求5所述的含氟N-烷基磺酰亞胺化合物的制造方法，其中，相對于上式(2) 所示的含氟磺酰亞胺酸或上式C3)所示的含氟磺酰亞胺酸鹽，加入以摩爾比計1 50倍的上式(4)所示的硫酸二烷基酯或上式( 所示的碳酸二烷基酯，進行烷基化。
7.權(quán)利要求5或6所述的含氟N-烷基磺酰亞胺化合物的制造方法，其中，加入含氟 N-烷基磺酰亞胺化合物的溶解度為100 g/Ι以下的溶劑，進行上述烷基化。
8.權(quán)利要求5 7中任一項所述的含氟N-烷基磺酰亞胺化合物的制造方法，其中，在酸性條件下進行上述烷基化。
9.權(quán)利要求5 8中任一項所述的含氟N-烷基磺酰亞胺化合物的制造方法，其中，在上述烷基化后加入水，使未反應(yīng)的上述硫酸二烷基酯分解。
10.離子性化合物的制造方法，其中，將即將被烷基化而生成陽離子的化合物利用權(quán)利要求1 4中所述的含氟N-烷基磺酰亞胺化合物進行烷基化。
11.權(quán)利要求10所述的離子性化合物的制造方法，其中，上述即將被烷基化而生成陽離子的化合物為三烷基胺、烷基咪唑、烷基吡啶、烷基吡咯烷或烷基哌啶等叔胺類。
全文摘要
該含氟N-烷基磺酰亞胺化合物制造方法是將含氟磺酰亞胺酸或含氟磺酰亞胺酸鹽用硫酸二烷基酯或碳酸二烷基酯進行烷基化，由此可以以高收率安全地制造含氟N-烷基磺酰亞胺化合物。
文檔編號C07C303/40GK102365266SQ20108001541
公開日2012年2月29日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者八柳博之, 小西隆史, 本田?？? 高野大輔 申請人:三菱綜合材料株式會社, 三菱綜合材料電子化成株式會社