專利名稱：氟化的含亞芳基化合物、方法以及由其制得的聚合物的制作方法
氟化的含亞芳基化合物、方法以及由其制得的聚合物相關(guān)專利_請的交叉引用本專利申請要求提交于2009年12月22日的美國臨時專利申請61/289，046的優(yōu)先權(quán)，該專利的公開內(nèi)容以全文引用方式并入本文。
背景技術(shù)：
此前已制備了可用于需要增強的斥油和斥水性的應(yīng)用的氟化聚合物材料。ー些這種氟化聚合物材料含有全氟辛基基團。某些含全氟辛基的化合物往往會經(jīng)生物途徑累積在生物活體中。這種趨向已作為涉及ー些含氟化合物物質(zhì)的潛在問題而被提出。需要可以有效地從體內(nèi)消除并提供有效的斥水和斥油性的新含氟化合物材料。

發(fā)明內(nèi)容
本文描述了氟化的含亞芳基化合物、方法(例如制備方法)以及由這些含亞芳基化合物中的某些制得的氟化聚合物。由本文所述的含亞芳基化合物中的某些制得的氟化聚合物可以用來提供例如斥油和斥水性的低能表面。在本發(fā)明的ー個方面，提供ー種式(I)的含亞芳基化合物。Rf-L_CH2_Ar_CH2_Y_Q(I)在式(I)中，基團Ar為亞苯基或ニ亞苯基?；鶊FRf為在鏈內(nèi)具有任選的O或N的全氣燒基?；鶊F L 選自-O-、-SO2-、-CH2-O-、-C2H4-O-、-C2H4-S-和-SO2-N(R1)-?；鶊F R1為C1-C4烷基。在式⑴中，基團Y和Q如下選擇。當(dāng)Y選自-O-、-S-或-NH-時，那么Q選自-H、-CnH2n-0H、-C (O) _CbH2b+1、-C (O) -CnH2n-OH, -C (O) -O-CnH2n-OH, -C (O) -C (R2) =CH2、-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2，和-(CH2) 3Si (OR4) 3?；蛘?，當(dāng) Y為-C (O) O-、-CH2-C (O) O-或-CH2-C (O) NH-時，那么 Q 選自_H、-CnH2n-OH, -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和-CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2?；蛘?，Y-Q 選自-P(O) (OR3)2，和-N3。在式(I)中，基團R2為-H或-CH3。基團R3為-H、_CH3，或者-C2H5。基團R4為Q-C4烷基或-C (O)-CH3。變量b為I到20的整數(shù)。變量m為2到18的整數(shù)。變量η為2到18的整數(shù)。在本發(fā)明的ー個方面，式(I)化合物為(甲基)丙烯酸酯官能化的含亞芳基化合物，其中=Ar是亞苯基或ニ亞苯基；Rf為在鏈內(nèi)具有任選的O或N的全氟烷基；L選自-0-、-S02-、-CH2-0-、-C2H4-Q-、-C2H4-S-和-SO2-N(R1)- ；R:為 CK4 燒基。對于這類(甲基)丙烯酸酯官能化的含亞芳基化合物，Y和Q如下選擇。當(dāng)Y選自-O-、-S-或者-NH-吋，那么 Q 選自-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和-C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-0-C (O) -C (R2) =CH2?；蛘撸?dāng) Y 為-C (O) O-、-CH2-C (O) O-或者-CH2-C (O) NH-時，那么 Q 選自-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和-CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2。對于式(I)的這類(甲基)丙烯酸酯官能化的含亞芳基化合物，R2為-H或-CH3, m是2至18的整數(shù)，η是2至18的整數(shù)。在另一方面，提供ー種氟化聚合物，其為多種単體的反應(yīng)產(chǎn)物，所述多種単體包括如上所述的(甲基)丙烯酸酯官能化的式(I)的含亞芳基化合物。在本發(fā)明的另一方面，提供ー種方法，所述方法包括提供式(II)的單取代亞芳基化合物Rf-L-CH2-Ar-CH2-W(II)其中Ar是亞苯基或ニ亞苯基；Rf為在鏈內(nèi)具有任選的O或N的全氟烷基；L選自 _0-、-SO2-> -CH2-O-> -C2H4-O-' -C2H4-S-和-SO2-N (R1) - ；R:為 C1-C4 燒基；并且 W 為尚去基團；合并式(II)的單取代亞芳基化合物與親核物質(zhì)以形成如上所示的式(I)的含亞芳基化合物，其中=Ar是亞苯基或ニ亞苯基；Rf為在鏈內(nèi)具有任選的O或N的全氟烷基；L選自_0-、-S02-、-CH2-0-、-C2H4-O-、-C2H4-S-和-SO2-N (R1)- !R1 為 Cl-W 燒基；Y 和 Q 選擇為使得當(dāng) Y 選自-0-、-S-或者-NH-時，那么 Q 選自-H、-CnH2n-0H、-C (O) _CbH2b+1、-C (O) -CnH2n-OH,-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2)=CH2 和-(CH2) 3Si (OR4) 3 ;或者 Y-Q 選自-P (O) (OR3) 2 和-N3 ；R2 為-H 或-CH3 ；R3 為-H、-CH3>或者-C2H5 ；R4為C1-C4烷基或-C(O)-CH3 ；b為I到20的整數(shù)；m為2到18的整數(shù)；n為2到18的整數(shù)。應(yīng)當(dāng)指出，這是以上給出的式(I)化合物的全部范圍的子集。該化合物的子集可以直接由式(II)化合物形成，而其他式(I)化合物可以由式(I)的這些化合物制得。定義出現(xiàn)在說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“包含”及其變型不具有限制性含義。詞語“優(yōu)選的”和“優(yōu)選地”指在某些情況下，可提供某些有益效果的本發(fā)明實施例。然而，在相同的情況或其它情況下，其它實施例也可以是優(yōu)選的。此外，對ー個或多個優(yōu)選實施例的敘及并不暗示其它實施例是不可用的，且并無意于將其它實施例排除在本發(fā)明范圍之外。本文所用的“ー種(個)”、“所述(該)”、“至少ー種(個)”以及“ー種或多種(ー個或
多個)”可互換使用。如本文所用，術(shù)語“或”通常以其包括“和/或”在內(nèi)的常用含義來使用，除非上下文另外清楚表明。術(shù)語“和/或”是指所列出要素之一或全部或者所列出要素中的任意兩個或更多個的組合。 如本文中所用，所有數(shù)字假定用術(shù)語“約”修飾，并優(yōu)選用術(shù)語“精確地”修飾。盡管闡述本發(fā)明寬范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，仍盡可能精確地記錄具體實例中所述的數(shù)值。但是，所有數(shù)值自然地含有某些不可避免地由存在于各自的試驗測量中的標(biāo)準(zhǔn)偏差所導(dǎo)致的誤差。
本文以端點值描述的數(shù)字范圍包括該范圍內(nèi)的所有數(shù)字(比如，I到5包含I、I. 5、2、2· 75,3,3. 80、4、5 等)。術(shù)語“范圍在”包括所述范圍的端值。當(dāng)ー個基團不止一次出現(xiàn)在本文中所述的化學(xué)式中吋，無論是否明確指出，每個基團都是“獨立地”選取的。例如，當(dāng)化學(xué)式中存在不止ー個OR4基團時，獨立地選擇每個OR4基團。此外，如果子基團包含在基團內(nèi)，這類子基團也獨立地進行選擇。本文公開的替代要素或?qū)嵤┓桨傅姆纸M不應(yīng)理解為限制性的。各個組組員可以單 獨地或者以與所述組的其他組員或者本文內(nèi)的其他要素任意組合被指代且要求保護。預(yù)期組的ー個或更多個組員可以由于方便和/或?qū)＠缘脑虬诮M中或從組中刪除。當(dāng)出現(xiàn)任何這類包含或刪除時，說明書在本文中被認為包含所改進的組，從而滿足用于所附權(quán)利要求中的所有馬庫什組的寫作說明。術(shù)語“離去基團”是指在鍵異裂過程中帶著ー對電子離開的原子或原子基團。通常，這是諸如鹵化物和磺酸酯(例如氯化物、溴化物、甲磺酸酷)的強酸的穩(wěn)定陰離子。術(shù)語“單取代-亞芳基化合物”是指其中含亞芳基前體的兩個離去基團中的ー個已由ー個含氟化合物基團所取代的化合物。術(shù)語“(甲基)丙烯酸酷”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酷。術(shù)語“烷基”是指其為烷烴基團的單價基團并且包括直鏈、支鏈、環(huán)狀基團、或它們的組合。烷基基團通常具有I到60個碳原子、I到30個碳原子、I到20個碳原子、I到10個碳原子、I到8個碳原子、I到6個碳原子(對于某些實施例，3到6個碳原子)、或I到4個碳原子。烷基的例子包括但不限于甲基(“Me”)、こ基(“Et”)、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、環(huán)己基、正庚基、正辛基和こ基己基。術(shù)語“亞芳基”或“Ar”是指ニ價的芳族碳環(huán)基團，具體而言，是指亞苯基(-C6H4-)和ニ亞苯基(-C6H4-C6H4-)。術(shù)語“芳基”指芳族的和碳環(huán)狀的單價基團。所述芳基可具有一至五個與芳環(huán)相連或稠合的環(huán)。其它環(huán)結(jié)構(gòu)可以是芳族的、非芳族的、或它們的組合。芳基的實例包括但不限于苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、萘基、苊基、蒽醌基、菲基、蒽基、芘基、茈基和芴基。術(shù)語“ (CO) ”或“ (OC) ”或“O (C) ”或“C (O) ”可互換使用以意指羰基。用S代替O的類似基團被稱作磺?；?。 術(shù)語“鹵化物”意指氟化物、氯化物、溴化物或碘化物。術(shù)語“全氟烷基”是指其中所有氫原子均被氟原子取代的烷基。術(shù)語“氧基”是指ニ價基團-O-。術(shù)語“磺?；笔侵弗藘r基團-S02_。術(shù)語“硫基”是指ニ價基團-S-。本發(fā)明的以上概述并非g在描述本發(fā)明每個公開的實施例或每個實施方案。以下描述更具體地舉例說明示例性的實施方案。在本申請全文中的若干處通過列舉實例提供指導(dǎo)，可以使用這些實例的不同組合。在每ー種情況下，所述及的實例系列均僅充當(dāng)ー個代表性的組，不應(yīng)被理解為是排他性的系列。
具體實施方式
本發(fā)明提供氟化的含亞芳基化合物和由某些氟化的含亞芳基化合物形成的氟化聚合物。相對于非含亞芳基化合物，這類化合物通常排斥性(例如，對水和油)更大并且提供更為耐用的涂層。在本發(fā)明的ー個方面，提供ー種式(I)的含亞芳基化合物。Rf-L_CH2_Ar_CH2_Y_Q(I)在式(I)中，基團Ar為亞苯基或ニ亞苯基?；鶊FRf為在鏈內(nèi)具有任選的O或N的全氣燒基?；鶊F L 選自-O-、-SO2-、-CH2-O-、-C2H4-O-、-C2H4-S-和-SO2-N(R1)-?；鶊F R1為C1-C4烷基。
在式(I)中，基團Y和Q如下選擇。當(dāng)Y選自-O-、-S-或者-NH-時，那么Q選自-H、-CnH2n-0H、-C (O) _CbH2b+1、-C (O) -CnH2n-OH, -C (O) -O-CnH2n-OH, -C (O) -C (R2) =CH2、-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2，和-(CH2) 3Si (OR4) 3?；蛘撸?dāng) Y為-C (O) O-、-CH2-C (O) O-,或者-CH2-C (O) NH-時，那么 Q 選自_H、-CnH2n-OH, -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和-CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2。或者，Y-Q 選自-P(O) (OR3)2，和-N3。在式⑴中，基團R2為-H或-CH3。基團R3為-H、_CH3，或者-C2H5?；鶊FR4為C1-C4烷基或-C (O)-CH3。變量b為I到20的整數(shù)。變量m為2到18的整數(shù)。變量η為2到18的整數(shù)?；鶊FAr為亞苯基或ニ亞苯基。在某些實施方案中，基團Ar為ニ亞苯基。基團Rf為在鏈內(nèi)具有任選的O或N的全氟烷基。合適的全氟烷基基團通常具有I到60個碳原子、I到30個碳原子、I到20個碳原子、I到10個碳原子、I到8個碳原子、I到6個碳原子(對于某些實施例，3到6個碳原子)、或I到4個碳原子。在某些實施方案中，Rf基團具有式CxF2x+1 (OCyF2y)a0CpF2p-，其中X為I到4，y為I到4，P為I到4，a為O到20(對于某些實施方案，為4到20)，其中在任一分子中，每個變量獨立地進行選擇。在某些實施方案中，Rf基團具有式C3F7(OCF2CF(CF3))a0CF(CF3)_，其中a為4到20。在許多實施方案中，基團Rf為-C3F7, -C4F9, -C6F13,或者_C8F17。更具體地講，Rf為-C3F7、-C4F9,或者-C6F1315甚至更具體地講，Rf為-C4F9或-C6F1315基團L 選自-O-(氧基)、-SO2-(橫酸基)、-CH2-O-> -C2H4-O-> -C2H4-S-和-S02-N(R1)_。在某些實施方案中，基團L選自-CH2-0-、-C2H4-O-和-SO2-N(R1)I在某些實施方案中，L 為-SO2-N(R1)-或-C2H4-O-?；鶊FY和Q選擇為使得，在某些實施方案中，當(dāng)Y選自-O-、-S-(硫基)或者-NH-時，那么Q選自-H(由此產(chǎn)生對于Y-Q而言的-OH、-SH或者-NH2基團)、-CnH2n-OH^-C (O) -CbH2b+1、-C (O) -CnH2n-OH, -C (O) -O-CnH2n-OH, -C (O) -C (R2) =CH2、-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-CmH2m-Q-C (O) -NH-CnH2n-Q-C (O) -C (R2) =CH2、
-C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2，和 _ (CH2) 3Si (OR4) 3。在某些實施方案中，基團Y和Q選擇為使得當(dāng)Y選自-O-、-S-或者-NH-時，那么Q選自-H、-CnH2n-0H、-C (O) -CbH2b+1、-C (O) -CnH2n-OH, -C (O) -C (R2) =CH2,-C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2，和 _ (CH2) 3Si (OR4) 3。在某些其他實施方案中，基團Y和Q選擇為使得當(dāng)Y選自-O-、-S-或者-NH-吋，那么Q選自-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、
-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和 -C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2。在某些實施方案中，基團Y和Q選擇為使得當(dāng)Y選自-O-或-S-吋，那么Q選自-H、-CnH2n-OH, -C (O) -CnH2n-OH,-C (O) -0-CnH2n-0H、-C (O) -C (R2) =CH2、-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2，和 _ (CH2) 3Si (OR4) 3。在某些實施方案中，基團Y和Q選擇為使得當(dāng)Y選自-O-或-S-吋，那么Q選自-H,-C (O) -C (R2)=CH2,-CnH2n-0H、-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CnH2n-OH,-C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和-C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2?；蛘撸鶊FY和Q選擇為使得，在某些實施方案中，當(dāng)Y為-C (O) O-、-CH2-C (O) O-或者-CH2-C (O) NH-時，那么 Q 選自_H、-CnH2n-OH,-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和-C111H2ni-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2。或者，在某些實施方案中，基團Y和Q選擇為使得，當(dāng)Y為-C (O) O-、-CH2-C (O) O-,或者-CH2-C (O) NH-時，那么 Q 選自-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和-C111H2ni-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2。或者，在某些實施方案中，Y-Q選自-P (O) (OR3) 2、-N3和-NH2。在某些實施方案中，Y-Q選自-P(O) (0R3)2和-N3。在某些實施方案中，Y-Q為-P(O) (OR3)20基團R1為C1-C4烷基。在某些實施方案中，R1為-CH3?；鶊FR2 為-H 或-CH3?；鶊FR3 為 _H、-CH3J 或者 _C2H5。基團R4為C1-C4烷基或-C(0)-CH3。在某些實施方案中，基團R4為C1-C4烷基。在某些實施方案中，R4為-CH3。變量b為I到20的整數(shù)。變量m為2到18的整數(shù)。在某些情況下，m為2到12,或者m為2到6。變量η為2到18的整數(shù)。在某些情況下，η為2到12，或者η為2到6。
在式(I)的某些實施方案中，化合物包括基團，其中Ar為ニ亞苯基；Rf為-C4F9或-C6F13 ；L為-SO2-N(Rj)-或-C2H4-O- 'Y和Q選擇為使得當(dāng)Y選自_0_或-S-時，那么Q選自_H、-C (O) -C (R2) =CH2、-CnH2n-0H、-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CnH2n-OH,-C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和-C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 ；R1 為-CH3 ;R2 為-H 或-CH3 ；m 是2至6的整數(shù)，η是2至6的整數(shù)。在式(I)的某些實施方案中，化合物為(甲基)丙烯酸酯官能化的含亞芳基化合物，其中Ar是亞苯基或ニ亞苯基；Rf為在鏈內(nèi)具有任選的O或N的全氟烷基；L選自-0-、-SO2-、-CH2-O-、-C2H4-O-、-C2H4-S-和-SO2-N(Rj)-ダ為 C1-C4 烷基;Y 和 Q 選擇為使得當(dāng) Y選自-O-、-S-或者-NH-時，那么 Q 選自-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CnH2n-O-C (O)-C (R2) =CH2、-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和-C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 ;或者當(dāng) Y 為-C (O) O-、-CH2-C (O) O-,或者-CH2-C (O) NH-時，那么 Q 選自-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和-CniH2ni-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O)-C (R2) =CH2 ；R2為-H或-CH3 ；m為2到18的整數(shù)；n為2到18的整數(shù)。一些示例性和優(yōu)選的式(I)化合物具有結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.ー種式(I)的含亞芳基化合物Rf-L-CH2-Ar-CH2-Y-Q(I)其中Ar是亞苯基或ニ亞苯基；Rf為在所述鏈內(nèi)具有任選的O或N的全氟烷基；L 選自 _0_、_S02_、_CH2_0_、_C2H4_0_、_C2H4_S_ 和 _S02_N (r1)-；R1為C1-C4烷基；Y和Q選擇為使得當(dāng)Y選自-O-、-S-或者-NH-時，那么Q選自_H、-CnH2n-OH,-C(0)-CbH2b+1、-C(O) -CnH2n-OH,-C(O) -O-CnH2n-OH,-C (O) -C (R2)=CH2,-CnH2n-O-C(O) -C(R2)=CH2,-C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、-C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和-(CH2)3Si(OR4)3 ；或者，當(dāng) Y 為-C (O) O-、-CH2-C (O) O-或者-CH2-C (O) NH-時，那么 Q 選自_H、-CnH2n-OH,-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和-CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 ；或者，Y-Q選自-P (O) (0R3) 2 和"N3 ；R2 為-H 或-CH3 ；R3 為-H、-CH3 或者-C2H5 ；R4 為 C1-C4 烷基或-C (O) -CH3 ；b為I到20的整數(shù)；m為2到18的整數(shù)；以及η為2至IJ 18的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其中Y和Q選擇為使得當(dāng)Y選自-O-或-S-時，那么Q選自_Η、-CnH2n-OH,-C(O) -CnH2n-OH,-C(O) -O-CnH2n-OH, -C (O) -C (R2)=CH2,-CnH2n-O-C(O) -C(R2)=CH2, -C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、 -C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、 -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、 -C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和 -(CH2)3Si(OR4)3 ； 或者，Y-Q選自-P(O) (OR3)2, -N3和 _ΝΗ2 ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物，其中Y和Q選擇為使得 當(dāng)Y選自-O-或-S-時，那么Q選自_H、-CnH2n-OH,-C(O) -CnH2n-OH,-C(O) -O-CnH2n-OH, -C (O) -C (R2)=CH2,-CnH2n-O-C(O) -C(R2)=CH2, -C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、 -C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、 -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、 -C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和 -(CH2)3Si(OR4)3 ； 或者 Y-Q 為-P(O) (OR3)20
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的化合物，其中Ar為ニ亞苯基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的化合物，其中Rf為-C3F7、-C4F9或者-C6F1315
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的化合物，其中Rf由化學(xué)式 CxF2x+1 (OCyF2y) ,OCpF2p-表示，其中X為I到4，y為I到4，P為I到4，以及a為O到20，其中在任一分子中，每個變量獨立地進行選擇。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化合物，其中Rf由化學(xué)式 C3F7(OCF2CF(CF3))a0CF(CF3)-表示，其中 a 為 4 到 20。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的化合物，其中L選自_CH2_0_、_C2H4_0_ 和 _S02_N(R1)_，其中 R1 為 C 1_C4 燒基。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的化合物，其中R1為-CH3。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的化合物，其中η為2到12。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的化合物，其中η為2到6。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項所述的化合物，其中m為2到12。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的化合物，其中m為2到6。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-5以及8-13中任一項所述的化合物，除了它們引用權(quán)利要求6或權(quán)利要求7時，其中 Ar為ニ亞苯基；Rf 為-C4F9 或-C6F13 ； L 為-SO2-N (R1)-或-C2H4-O-； Y和Q選擇為使得 當(dāng)Y選自-O-或-S-時，那么Q選自_H、 -C (O) -C (R2)=CH2,-CnH2n-OH,-CnH2n-O-C(O) -C(R2)=CH2,-C(O) -CnH2n-OH, -C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和 -C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 ；R1 為-CH3 ； R2 為-H 或-CH3 ； m為2到6的整數(shù)；以及 η為2到6的整數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的化合物，其由化學(xué)式
16.—種方法,所述方法包括 提供式(II)的單取代亞芳基化合物Rf-L-CH2-Ar-CH2-W (II) 其中 Ar是亞苯基或ニ亞苯基； Rf為在所述鏈內(nèi)具有任選的O或N的全氟烷基；L 選自 _0_、_S02_、_CH2_0_、_C2H4_0_、_C2H4_S_ 和 _S02_N (r1)-； R1為C1-C4烷基；以及 W為離去基團； 合并所述式(II)的單取代亞芳基化合物與親核物質(zhì)以形成式(I)的含亞芳基化合物Rf-L-CH2-Ar-CH2-Y-Q(I) 其中 Ar是亞苯基或ニ亞苯基； Rf為在所述鏈內(nèi)具有任選的O或N的全氟烷基；L 選自 _0_、_S02_、_CH2_0_、_C2H4_0_、_C2H4_S_ 和 _S02_N (r1)-； R1為C1-C4烷基； Y和Q選擇為使得 當(dāng)Y選自-O-、-S-或者-NH-時，那么Q選自_H、 -CnH2n-OH, -C(0)-CbH2b+1、 -C(O) -CnH2n-OH, -C (O) -C (R2)=CH2, -C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、 -C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和 -(CH2)3Si(OR4)3 ； 或者，Y-Q選自 -P (O) (0R3) 2 和 "N3 ；R2 為-H 或-CH3 ；R3 為-H、-CH3 或者-C2H5 ；R4 為 C1-C4 烷基或-C (O) -CH3 ；b為I到20的整數(shù)；m為2到18的整數(shù)；以及η為2至IJ 18的整數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述親核物質(zhì)為選自如下的一種或多種的那些，或者衍生自選自如下的ー種或多種的那些 HO-CnH2n-OH,其中η為2到18的整數(shù)； -S-CnH2n-OH陰離子，其中η為2到18的整數(shù)；HO-CnH2n-O-C(O)-C(R2) =CH2，其中 R2 為-H 或-CH3 ；S- (CH2) 3Si (OMe) 3 陰尚子；S- (CH2) 3Si (OEt) 3 陰尚子；P (0R3) 3，其中 R3 為-H、-CH3 或者-C2H5 ； -0-C(O) H-OH陰離子，其中η為2到18的整數(shù)； _0-C(0)-CbH2b+1陰離子，其中b為I到20的整數(shù)； _S-C(0)-CbH2b+1陰離子，其中b為I至IJ 20的整數(shù)；NH2C ⑶ NH2 ； N3陰離子；和 XH-(C(O)OR1)2陰離子，其中R1為C1-C4烷基。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或權(quán)利要求17所述的方法，其中相對于所述單取代亞芳基化合物使用摩爾等當(dāng)量或摩爾過量的所述親核物質(zhì)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16-18中任一項所述的方法，其中提供式(II)的單取代亞芳基化合物包括在能有效地形成所述式(II)的單取代亞芳基化合物的時間段內(nèi)合并堿與下述組分，所述組分含有 式(III)Rf-L-H的化合物， 式(IV)W-CH2-Ar-CH2-W 的化合物，和 有機溶剤， 其中 Rf為在所述鏈內(nèi)具有任選的O或N的全氟烷基；L 選自 _0_、_S02_、_CH2_0_、_C2H4_0_、_C2H4_S_ 和 _S02_N (R1)_ 其中 R1 為 C1_C4 燒基；Ar為亞苯基或ニ亞苯基；以及W為離去基團。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述堿的堿性大于碳酸鈉。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或權(quán)利要求20所述的方法，其中所述堿是有機堿。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述有機堿選自 1，8- ニ氮雜ニ環(huán)[5. 4. O]十一碳-7-烯、1，5- ニ氮雜ニ環(huán)[4. 3. O]壬-5-烯和(R4)4NOH,其中 R4 是 C1-C4 烷基。
23.根據(jù)權(quán)利要求19到22中任一項所述的方法，其中所述有機溶劑選自丙酮、THF、DMF、甲苯或它們的混合物。
24.根據(jù)權(quán)利要求19到23中任一項所述的方法，其中在至少2小時的時間內(nèi)將所述堿加入含有式(III)和(IV)的化合物的溶液中。
25.根據(jù)權(quán)利要求19到24中任一項所述的方法，其中所述式(II)的單取代亞芳基化合物以至少70摩爾％的產(chǎn)率形成。
26.根據(jù)權(quán)利要求19到25中任一項所述的方法，其中所述式(II)的單取代亞芳基化合物以按固體的總重量計至少70重量％的純度水平形成。
27.根據(jù)權(quán)利要求19到26中任一項所述的方法，其中使所述式(II)的單取代亞芳基化合物在與所述親核物質(zhì)接觸之前從所述反應(yīng)混合物中分離。
28.(甲基)丙烯酸酯官能化的式(I)的含亞芳基化合物Rf-L-CH2-Ar-CH2-Y-Q(I) 其中 Ar是亞苯基或ニ亞苯基； Rf為在所述鏈內(nèi)具有任選的O或N的全氟烷基；L 選自 _0_、_S02_、_CH2_0_、_C2H4_0_、_C2H4_S_ 和 _S02_N (r1)-； R1為C1-C4烷基； Y和Q選擇為使得 當(dāng)Y選自-O-、-S-或者-NH-時，那么Q選自-CnH2n-O-C(O) -C(R2)=CH2, -C (O) -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、 -C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2、 -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和 -C (O) -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 ； 或者當(dāng) Y 為-C (O) O-、-CH2-C (O) O-或-CH2-C (O) NH-時，那么 Q 選自 -CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 和 -CmH2m-O-C (O) -NH-CnH2n-O-C (O) -C (R2) =CH2 ； R2 為-H 或-CH3 ； m為2到18的整數(shù)；以及 η為2至IJ 18的整數(shù)。
29.一種由權(quán)利要求28所述的(甲基)丙烯酸酯官能化的含亞芳基化合物制得的聚合物。
全文摘要
本發(fā)明描述了氟化的含亞芳基化合物和由氟化的含亞芳基化合物形成的氟化聚合物，以及方法。由氟化的含亞芳基化合物形成的氟化聚合物可以用來提供低能表面。
文檔編號C07C69/653GK102686561SQ201080059123
公開日2012年9月19日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者喬治·G·I·莫爾, 楊宇, 約翰·C·克拉克 申請人:3M創(chuàng)新有限公司