,乙烯基、丙烯基、丁烯基等。
[0025]“炔基”是指具有2至12個(通常2至6個)碳原子的直鏈一價烴基或具有3至12個(通常3至6個)碳原子的支鏈一價烴基,其含有至少一個碳-碳叁鍵。炔基可任選被一個或多個官能團(tuán),所述官能團(tuán)在指定的反應(yīng)條件下被保護(hù)或不反應(yīng)。示例性的炔基包括,但不限于,乙炔基、丙炔基、丁炔基等。
[0026]“環(huán)烷基”是指具有3至10個環(huán)碳的非芳香性、飽和、一價單環(huán)或雙環(huán)烴基。所述環(huán)烷基可任選被環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)的一個或多個(例如,1、2或3個)取代基取代,所述取代基在指定的反應(yīng)條件下被保護(hù)或不反應(yīng)。
[0027]“環(huán)烯基”是指具有3至10個環(huán)碳的非芳香的、一價單環(huán)或雙環(huán)烴基,其在環(huán)系統(tǒng)內(nèi)具有至少一個碳-碳雙鍵。所述環(huán)烯基可任選被環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)的一個或多個(例如,1、2或3個)取代基取代,所述取代基在指定的反應(yīng)條件下被保護(hù)或不反應(yīng)。
[0028]術(shù)語“鹵素”(“hal0”、“hal0gen”和“halide”)在本文中可互換使用且指的是氟、氯、溴或碘。
[0029]術(shù)語“非氟齒素,,(“nonfluorohalide,,、“nonfluo;rohalolP“nonfluo;rohalogen,,)在本文中可互換使用且指的是氯、溴或碘。
[0030]“鹵代烷基”是指本文所定義的烷基,其中的一個或多個氫原子被相同或不同的鹵素原子取代,其包括全鹵代烷基,其中全部的烷基氫原子被鹵素原子取代。示例性的鹵代烷基包括,但不限于,-CH2C1、-CF3、-CH2CF3、-CH2CCl3等。
[0031]“鹵代烯基”是指本文所定義的烯基,其中一個或多個氫原子被相同或不同的鹵素原子取代,其包括全鹵代烯基,其中全部烯基氫原子被鹵素原子取代。
[0032]“鹵代炔基”是指本文所定義的炔基,其中一個或多個氫原子被相同或不同的鹵素原子取代,其包括全齒代炔基。
[0033]“鹵代環(huán)烷基”是指本文所定義的環(huán)烷基,其中一個或多個氫原子被相同或不同的鹵素原子取代,其包括全鹵代環(huán)烷基。
[0034]“鹵代環(huán)烯基”是指本文所定義的環(huán)烯基,其中一個或多個氫原子被相同或不同的鹵素原子取代,其包括全鹵代環(huán)烯基。
[0035]本文所用術(shù)語“任選取代的”是指所述基團(tuán)任選被一個或多個取代基取代,所述取代基在指定的反應(yīng)條件下不反應(yīng)。
[0036]“保護(hù)基團(tuán)”是指當(dāng)一個基團(tuán)連接至分子的反應(yīng)基團(tuán)時,該基團(tuán)掩蔽、降低或阻止其反應(yīng)性。保護(hù)基團(tuán)的實(shí)例可見于T.W.Greene和P.G.M.Wuts, Protective Groups inOrganic Synthesis,第 3 片反,John ffiley&Sons, New York,1999,和 Harrison 和 Harrison等人,Compendium of Synthetic Organic Methods,第 1-8 卷(John Wiley 和 Sons,1971-1996),其全部引入本文作為參考。代表性的氨基保護(hù)基團(tuán)包括,甲酰基、乙?;?、三氟乙?;⑵S基、芐基氧羰基(CBZ)、叔丁氧基羰基(Boc)、三甲基甲硅烷基(TMS)、2-三甲基甲硅烷基-乙烷磺酰基(SES)、三苯甲基和取代的三苯甲基、烯丙基氧基羰基、9-芴基甲基氧基羰基(FMOC)、硝基-藜蘆基氧基羰基(NVOC)等。
[0037]本文所用術(shù)語“處理”、“接觸”和“反應(yīng)”是指在適當(dāng)?shù)臈l件下,添加或混合兩種或多種試劑以產(chǎn)生指定的和/或所需的產(chǎn)物。應(yīng)理解,產(chǎn)生指定的和/或所需產(chǎn)物的反應(yīng)不一定是由最開始添加的那兩種試劑的組合直接引起的,即,可能存在一個或多個中間體,該中間體產(chǎn)生于最終導(dǎo)致指定的和/或所需產(chǎn)物的形成的混合物中。
[0038]本發(fā)明的示例性方法
[0039]本發(fā)明的一些方面針對的是克服上述一個或多個與制備雙(氟磺?;?亞胺有關(guān)的問題。在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明方法使用三氟化鉍作為氟化試劑。在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明方法將用過的鉍試劑再循環(huán)以再生成三氟化鉍。
[0040]在一個具體實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了制備HFSI的方法。相比于之前的制備FSI化合物的方法(通常生成固體鹽),HFSI在室溫為液體。因此,HFSI可進(jìn)一步與其他固體化合物反應(yīng)而無需額外的溶劑。HFSI在制備雙(氟磺?;?亞胺的金屬鹽方面特別有優(yōu)勢,因?yàn)檫@些鹽可利用廣泛使用的金屬碳酸鹽、氫氧化物或純的金屬進(jìn)行簡單中和反應(yīng)從而制備。此外,使用高純度的HFSI,本發(fā)明的一些實(shí)施方案提供了制備包含F(xiàn)SI陰離子的離子液體的方法,該液體基本上不含金屬和鹵素污染。
[0041]本發(fā)明的一個具體方面提供了制備下式的氟化化合物的方法:
[0042]F-S(O)2-Z-S(O)2-F
[0043]I
[0044]其通過將下式的非氟鹵化物化合物與三氟化鉍在足以制備所述式I的氟化化合物的條件下接觸:
[0045]X—S(O)2—Z—S(O)2—X
[0046]II
[0047]通常地,該方法還生成了作為副產(chǎn)物的BiX3。在式I和II化合物中,各X獨(dú)立地為鹵素,前提是至少一個X為非氟鹵素;Z為NR1或CR2R3;R 1為H、鹵素、任選取代的烷基、任選取代的烯基、任選取代的炔基、齒代烷基、齒代烯基、齒代炔基、氮保護(hù)基團(tuán)、堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、鑭系元素或錒系元素;和各R2和R3獨(dú)立地為H、鹵素、任選取代的烷基、任選取代的烯基、任選取代的炔基、鹵代烷基、鹵代烯基或鹵代炔基。在一些實(shí)施方案中,R2和R3與它們所連接的碳原子一起形成環(huán)烷基、環(huán)烯基、鹵代環(huán)烷基或鹵代環(huán)烯基,其各自任選地被取代。
[0048]在一些實(shí)施方案中,R1為H、F、烷基(例如,CnH2n+1,n = 1_12)、不飽和烷基(例如,烯基:CnH2n,n = 1-12 ;炔基:CnH2n_2,n = 12)、完全氟化的或部分氟化的烷基、完全氟化的或部分氟化的不飽和烷基、氮保護(hù)基團(tuán)或堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、鑭系元素或錒系元素。在一些情況下,R1為H或氮保護(hù)基團(tuán)。通常地,R 1Sl
[0049]在其他實(shí)施方案中,各R2和R3獨(dú)立地為H、F、烷基(CnH2n+1,n = 1-12)、不飽和烷基(例如烯基:CnH2n,η = 1-12 ;炔基:CnH2n_2,η = 12)、完全氟化的或部分氟化的烷基、完全氟化的或部分氟化的不飽和烷基。
[0050]本發(fā)明方法還可包括將扮乂3與補(bǔ)氧劑(oxygenating agent)在足以制備Bi2O3的條件下接觸,所述BiX3在上述反應(yīng)中制備。用于將BiX 3轉(zhuǎn)化成Bi 203的示例性的補(bǔ)氧劑包括,但不限于,金屬碳酸鹽、氫氧化物(例如,醇)、水、氧氣、臭氧、過氧化氫、氧化亞氮、四氧化鋨或其組合。在一個具體實(shí)施方案中,金屬碳酸鹽(例如碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸銫、碳酸鎂或碳酸鈣)可用作補(bǔ)氧劑。通常地,然后將所述Bi2O3與氟化劑反應(yīng)以再生成BiF 3。再生的BiF3可再循環(huán)和再利用。因此,不像一些傳統(tǒng)方法會產(chǎn)生有毒的重金屬(例如,砷)垃圾,本發(fā)明方法無需使用有毒或大量的金屬。用于由Bi2O3制備BiF3的示例性氟化劑包括,但不限于,含水或無水氫氟酸、氟或式M’ F的金屬氟化物,其中M’為堿金屬、堿土金屬或過渡金屬。
[0051]在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中,可使用硝酸和金屬氟化物(例如氟化鉀),將Bi2O3轉(zhuǎn)化成BiF3。例如,Bi2O3與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸鉍,其可與氟化鉀原位反應(yīng)以制備BiF 30
[0052]在一些實(shí)施方案中,Z為NR1。在這些實(shí)施方案中,R1通常為H。
[0053]本發(fā)明方法還可用于制備式I的氟化化合物的金屬鹽。例如,將式I化合物與式的碳酸鹽化合物反應(yīng)制備式I的氟化化合物的金屬鹽。通常地,M為堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、鑭系元素或錒系元素,和m為M的氧化態(tài)。通常,本發(fā)明方法用于制備式I化合物的鋰、鈉、鉀、銫或鎂鹽或其混合物。
[0054]通常,通過本發(fā)明方法制備的式I的氟化化合物的金屬鹽基本上不含鹵素。