專利名稱：全氟鏈烷磺酰氟的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全氟鏈烷磺酰氟的制備方法。
全氟鏈烷磺酰氟可用作制備各種有用化合物的原料。例如，全氟甲磺酰氟可用于制備全氟甲磺酸。據(jù)報(bào)道，全氟甲磺酸是所有已知一元有機(jī)酸中最強(qiáng)的酸(參閱R.D.Howells and J.D.McCown，Chem.Rev.，77，69(1977)。全氟鏈烷磺酰氟也可用于制備全氟鏈烷磺酰胺(可用作除草劑、抗微生物劑和治肥胖病藥)和全氟鏈烷磺酸鹽，如全氟鏈烷磺酸鋰和二全氟鏈烷磺酰亞胺鋰(它用作電池的電解液)(參閱P.J.Stang and M.R.White，Aldrichimica Acta，16，15(1983)and Kirk—Othmer Encyclopedia of Chemical Tech-nology，F(xiàn)ourth Edition，Volume 3，page 1017，John Wiley &Sons，New York，(1992))。
全氟鏈烷磺酰氟曾用電化學(xué)氟化、直接氟化和光解之類的方法由各種不同的原料制備。
例如，美國(guó)專利2,732,398(屬于Brice等)揭示了在無(wú)水氟化氫液體中電化學(xué)氟化(ECF)相應(yīng)的鏈烷磺酰鹵制備全氟鏈烷磺酰氟。
J.Fluorine Chem.，58，326(1992)(屬于Novikova等)描述了通過(guò)(氟磺酰)二氟乙酰氟的直接氣相氟化制備全氟甲磺酰氟的方法。
Synthesis，972(1979)(屬于N.D.Volkov等)揭示了經(jīng)相應(yīng)的2-鹵代-2-氧代二氟乙磺酰氟的光解制備鹵代二氟甲磺酰氟的方法。
曾將烴磺酸內(nèi)酯和鹵代烴磺酸內(nèi)酯氟化(直接氟化或電化學(xué)氟化)，以產(chǎn)生與全氟鏈烷磺酰氟不同的各種類型的氟化物。
例如，美國(guó)專利4,332,954(屬于Koshar)揭示了烴磺酸內(nèi)酯、1，3-丙磺酸內(nèi)酯的電化學(xué)氟化產(chǎn)生3-(氟磺?；?全氟丙酰氟的方法(參見實(shí)施例2)。
美國(guó)專利4,425,199(Hamada等)描述了將，例如，烴磺酸內(nèi)酯如1，3-丙磺酸內(nèi)酯或部分鹵代的烴磺酸內(nèi)酯的電化學(xué)氟化產(chǎn)生(ω-氟磺酰基)鹵代脂肪族酰氟，如3-(氟磺酰基)全氟丙酰氟。該專利也描述了將3-(氟磺?；?全氟丙酰氟電化學(xué)氟化產(chǎn)生全氟乙磺酰氟(見對(duì)比例，欄9的反應(yīng))。
美國(guó)專利4,962,282(屬于Marraccini等)揭示了在氟化催化劑(較好地為負(fù)載在金屬材料上的堿金屬氟化物)的存在下將鹵代烴β-磺酸內(nèi)酯直接氟化產(chǎn)生相應(yīng)的氟氧(fluorooxy)-氟磺?；?氟化物的方法。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，本發(fā)明提供了全氟鏈烷磺酰氟的制備方法，該方法包括在無(wú)水氟化氫存在下將至少一種選自如1，1，2，2-四氟乙磺酰內(nèi)酯之類的α，β-二氟鏈烷-β-磺酰內(nèi)酯和相應(yīng)的如氟羰基二氟甲磺酰氟之類的α-鹵羰基氟代鏈烷磺酰鹵的前體化合物進(jìn)行電化學(xué)氟化。較好的是在本方法中使用α，β-二氟鏈烷-β-磺酸內(nèi)酯或α，β-二氟鏈烷-β-磺酸內(nèi)酯和相應(yīng)的α-鹵羰基氟代鏈烷磺酰鹵的混合物。最好使用α，β-二氟鏈烷-β-磺酸內(nèi)酯。
本發(fā)明的方法提供了一種比包括鏈烷磺酰鹵的電化學(xué)氟化的常規(guī)途徑更有電效率和更有氟效率地制造全氟鏈烷磺酰氟的途徑。這種方法也一般避免了由鏈烷磺酰鹵的電化學(xué)氟化產(chǎn)生的有害副產(chǎn)物，如氯化氫氣體和氯氣。相反地，本發(fā)明的副產(chǎn)物是碳酰氟(COF2)，這種副產(chǎn)物，在如含氟烴醚酰氟的制備過(guò)程中(參閱美國(guó)專利3,250,808(屬于Moore等))是有用的。本發(fā)明的方法也比常規(guī)方法產(chǎn)生較少的副產(chǎn)物-氫氣，這就使得所需產(chǎn)物的收集變得更容易。本發(fā)明的方法通過(guò)氟代烴β-磺酸內(nèi)酯前體的電化學(xué)氟化高產(chǎn)率地生成全氟鏈烷磺酰氟，氟代烴β-磺酸內(nèi)酯前體可由易于得到的工業(yè)原料方便地一步制得。
一類可用作本發(fā)明方法中的前體化合物的α，β-二氟鏈烷-β-磺酸內(nèi)酯是用如下示性式表示的化合物 式中，X選自氫、氟、氯、五氟硫烷基(pentafluorosulfanyl)、含1-約20個(gè)碳原子，每二個(gè)碳原子含不多于一個(gè)氫原子或氯原子，任選地含有碳-碳不飽和鍵，任選地被五氟硫烷基取代，和任選地含有鏈狀的氮、氧或硫的氟代烷基和氟代烷氧基烷基、含1-約20個(gè)碳原子，每二個(gè)碳原子含不多于一個(gè)氫原子或氯原子，任選地含有碳-碳不飽和鍵，任選地被五氟硫烷基取代，和任選地含有鏈狀的氮、氧或硫的全氟烷基和全氟烷氧基烷基、以及含1-12個(gè)碳原子的烷基；Y選自氯和氟。氟代烷基、氟代烷氧基烷基、全氟烷基和全氟烷氧基烷基較好的為含有1-12個(gè)碳原子，最好含有1-7個(gè)碳原子。
優(yōu)選的一類可用作本發(fā)明方法中前體化合物的α，β-二氟鏈烷-β-磺酸內(nèi)酯是如下示性式表示的化合物 式中X選自氟、氯和全氟甲基；Y選自氟和氯。這些化合物是廉價(jià)的、易于得到的。
α，β-二氟鏈烷-β-磺酸內(nèi)酯可通過(guò)三氧化硫單體與氟代烯烴反應(yīng)制得，正如D.C.England等在J.Am.Chem.Soc.，82，6181—88(1960)，J.Mohtasham和G.L.Gard在Coord.Chem.Reviews112，49—55(1 992)和I.L.Knunyants and G.A.Sokolski在Angew.Chem.Int.Ed.Engl.11，583—85(1972)中所述的那樣。(也參閱美國(guó)專利2,852,554(英國(guó)))。
一類可用作本發(fā)明方法中前體化合物的α-鹵代羰基氟代鏈烷磺酰鹵是由如下示性式表示的化合物CFX(COY)SO2Y′式中，X選自氫、氟、氯、五氟硫烷基(pentafluorosulfanyl)、含1-約20個(gè)碳原子，每二個(gè)碳原子含不多于一個(gè)氫原子或氯原子，任選地含有碳-碳不飽和鍵，任選地被五氟硫烷基取代，和任選地含有鏈狀的氮、氧或硫的氟代烷基和氟代烷氧基烷基、含1-約20個(gè)碳原子，每二個(gè)碳原子含不多于一個(gè)氫原子或氯原子，任選地含有碳-碳不飽和鍵，任選地被五氟硫烷基取代，和任選地含有鏈狀的氮、氧或硫的全氟烷基和全氟烷氧基烷基、以及含1—12個(gè)碳原子的烷基；Y和Y′選自氯和氟，條件是Y和Y′基團(tuán)中至少一個(gè)為氟。氟代烷基、氟代烷氧基烷基、全氟烷基和全氟烷氧基烷基較好的為含有1—12個(gè)碳原子，最好含有1—7個(gè)碳原子。
優(yōu)選的一類可用作本發(fā)明方法中前體化合物的α-鹵代羰基氟代鏈烷磺酰鹵是由如下示性式表示的化合物CFX(COY)SO2Y′式中X選自氟、氯和全氟甲基；Y和Y′選自氟和氯，條件是Y和Y′基團(tuán)中至少一個(gè)為氟。
α-鹵代羰基氟代鏈烷磺酰鹵由α，β-二氟鏈烷-β-磺酸內(nèi)酯的堿催化異構(gòu)化制得，正如England等在其上文之，6181—82頁(yè)和Mo-htasham and Gard在其上文之，56—57頁(yè)中所述的那樣。
上述前體化合物的電化學(xué)氟化是通過(guò)在含無(wú)水氟化氫(或同時(shí)或隨后加入無(wú)水氟化氫)的Simons電化學(xué)氟化槽中加入(如泵入)至少一種前體化合物而進(jìn)行的。Simons電化學(xué)氟化槽是一種電解槽，在該槽中懸有一組包括交替而又間距甚為緊密的陰極板(一般由鐵、鎳或鎳合金制成)和陽(yáng)極板(一般由鎳制成)的電極組件。槽體可由如碳鋼制成，且一般裝有冷卻套、位于底部的裝有閥門的輸出管、位于槽頂部的輸入管和位于頂部的輸出管。位于底部的裝有閥門的輸出管可用于排出沉積的液態(tài)槽產(chǎn)品(“排出物”)，位于槽頂部的輸入管用于將前體化合物和液態(tài)無(wú)水氟化氫裝入槽，位于頂部的輸出管用于排出槽內(nèi)操作中產(chǎn)生的氣態(tài)槽產(chǎn)物。輸出管可與冷凍的冷凝器連接，以冷凝氟化氫蒸汽和相對(duì)不溶于氟化氫的含氟產(chǎn)物。產(chǎn)生的冷凝物可進(jìn)行相分離，收集含氟產(chǎn)物，并將氟化氫返回槽中。美國(guó)專利2,519,983包括了這種Simons電解槽及其附屬物的圖。實(shí)驗(yàn)室和試驗(yàn)槽的描述和照片刊登在由J.H.Simons編輯的氟化學(xué)(Fluo-rine Chemistry)第1卷第416—18頁(yè)上，該書由Academic Press，Inc.，New York出版。
Simons槽可在如下條件下操作平均外加直流電池電壓為約4-8伏(足夠高，但不足以產(chǎn)生游離氟)，活性陽(yáng)極表面的電流密度在約20—300amps/m2，壓力基本上為大氣壓、環(huán)境壓力或更高壓力，溫度為約0℃—20℃或象50℃那樣高(只要電解溶液仍為液體)。在無(wú)水氟化氫中的前體化合物的最初量可以是，例如，約5—20％(重量)，前體化合物和無(wú)水氟化氫都可隨時(shí)補(bǔ)充。如果需要，可以將如氟化鈉、乙酸酐或如在美國(guó)專利3,028,321(Danielson)、3,692,643(Holland)和4,739,103(Hansen)中所述的含硫有機(jī)化合物之類的常規(guī)導(dǎo)電添加劑加入槽中，以增加槽的內(nèi)容物的導(dǎo)電性。上述添加劑的量可以是，例如，約1-20％(重量)(以前體化合物的重量為基準(zhǔn))。
為簡(jiǎn)潔起見，這里省略了Simons電化學(xué)氟化方法和槽的其他細(xì)節(jié)，對(duì)于這些技術(shù)細(xì)節(jié)可參閱這類技術(shù)在上述引用文獻(xiàn)中的公開說(shuō)明。
本發(fā)明的方法可連續(xù)地(在槽中連續(xù)地加入前體化合物并連續(xù)地取出液態(tài)槽產(chǎn)物)、半連續(xù)地(連續(xù)地加入前體化合物并間歇地取出產(chǎn)物，或間歇地加入前體化合物并連續(xù)地取出產(chǎn)物)或分批地進(jìn)行。對(duì)于大規(guī)模操作而言，連續(xù)的操作方式是優(yōu)選的，因?yàn)樗墒垢玫乜刂撇僮髯兞砍蔀榭赡?。所需的全氟鏈烷磺酰氟產(chǎn)物較好地按如下方法回收，例如，經(jīng)冷凝、隨后經(jīng)相分離分離成含氟化氫的上層相和含有機(jī)氟化合物的下層相(如用傾析器)、然后排出下層相。如有必要，排出物可通過(guò)含氟化鈉的柱而進(jìn)一步被提純，以除去殘余的氟化氫。另外，低溫蒸餾也可用來(lái)分離所需的含氟產(chǎn)物。
本發(fā)明的方法提供了一種比包括鏈烷磺酰鹵的電化學(xué)氟化的常規(guī)途徑更有電效率和更有氟效率地制造全氟鏈烷磺酰氟的途徑。本發(fā)明方法通過(guò)氟代烴β-磺酸內(nèi)酯前體的電化學(xué)氟化高產(chǎn)率地生成全氟鏈烷磺酰氟，氟代烴β-磺酸內(nèi)酯前體可由易于得到的工業(yè)原料方便地一步制得。本發(fā)明方法的全氟鏈烷磺酰氟產(chǎn)物可用作制造如強(qiáng)酸、除草劑、抗微生物劑和治肥胖病藥以及電池中電解液之類的各種具有實(shí)用性化合物的原料。
本發(fā)明將被如下實(shí)施例進(jìn)一步描述，但不應(yīng)認(rèn)為，這些實(shí)施例中所描述的具體物質(zhì)及其數(shù)量以及其這條件和細(xì)節(jié)不適當(dāng)?shù)叵拗沽吮景l(fā)明。
實(shí)施例實(shí)施例1經(jīng)1，1，2，2-四氟乙磺酸內(nèi)酯的電化學(xué)氟化制備全氟甲磺酰氟在如美國(guó)專利2,713,593(屬于Brice等)中所述類型的并裝有無(wú)水液態(tài)氟化氫的電化學(xué)氟化槽(Simons槽)中以半連續(xù)方式在24.3小時(shí)內(nèi)加入296克蒸餾過(guò)的1，1，2，2-四氟乙磺酸內(nèi)酯(按England等在其上文之6183-84頁(yè)中所述方法制備)，同時(shí)用6.3伏特的平均電壓、277安培/m2(25.7安培/ft2)的電流密度、33℃的溫度和0.055MPa(8psig)的壓力電解產(chǎn)生的氟化氫溶液。讓槽中產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物通過(guò)-40℃的冷凝器，由此將絕大部分的液化氟化氫返回槽中。使電化學(xué)氟化反應(yīng)的低沸點(diǎn)氣態(tài)含氟產(chǎn)物通過(guò)含氟化鈉顆粒的柱，以除去殘余的氟化氫。然后在液氮冷卻的冷阱中收集生成的純化產(chǎn)物。用氣相色譜(GC)/傅里葉變換紅外(FTIR)對(duì)純化產(chǎn)物的分析結(jié)果(重量百分?jǐn)?shù))表明產(chǎn)物中存在CF3SO2F(45％)、COF2(45％)、CF4(2％)、SO2F2(3％)和一些未確定的物質(zhì)(5％)。實(shí)施例2經(jīng)1，1，2，2-四氟乙磺酸內(nèi)酯和氟羰基二氟甲磺酰氟混合物的電化學(xué)氟化制備全氟甲磺酰氟基本上按照實(shí)施例1所述的步驟，以半連續(xù)的方式在4.6小時(shí)內(nèi)將含5.7克1，1，2，2-四氟乙磺酸內(nèi)酯(按實(shí)施例1所述方法制備)和3.8克異構(gòu)的氟羰基二氟甲磺酰氟(由1，1，2，2-四氟乙磺酸內(nèi)酯在環(huán)境條件下長(zhǎng)期儲(chǔ)存時(shí)的異構(gòu)化而得)的混合物加入槽中，同時(shí)用6.0伏特的平均電壓、162安培/m2(15.0安培/ft2)的電流密度、20℃的溫度和大氣壓力下電解產(chǎn)生的氟化氫溶液。讓槽中產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物通過(guò)-40℃的冷凝器，由此將絕大部分的液化氟化氫返回槽中。使電化學(xué)氟化反應(yīng)的低沸點(diǎn)氣態(tài)含氟產(chǎn)物通過(guò)含氟化鈉顆粒的柱，以除去殘余的氟化氫。然后在液氮冷卻的冷阱中收集生成的純化產(chǎn)物。用氣相色譜(GC)/傅里葉變換紅外(FTIR)對(duì)純化產(chǎn)物的分析結(jié)果(重量百分?jǐn)?shù))表明產(chǎn)物中存在CF3SO2F(31％)、COF2(39％)、CF4(19％)、SO2F2(4％)和少量的其他裂解產(chǎn)物(7％)。實(shí)施例3由1-(三氟甲基)-1，2，2-三氟乙磺酸內(nèi)酯的電化學(xué)氟化制備全氟乙磺酰氟基本上按照實(shí)施例1所述的步驟，以分批的方式在22.7小時(shí)內(nèi)將含40.0克1-(三氟甲基)-1，2，2-三氟乙磺酸內(nèi)酯(可按England等其上文之，6184頁(yè)中所述方法制備)加入槽中，同時(shí)用6.7伏特的平均電壓、21.6安培/m2(2.0安培/ft2)的電流密度、20℃的溫度和大氣壓力下電解產(chǎn)生的氟化氫溶液。讓槽中產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物通過(guò)-40℃的冷凝器，由此將絕大部分的液化氟化氫返回槽中。使電化學(xué)氟化反應(yīng)的低沸點(diǎn)氣態(tài)含氟產(chǎn)物通過(guò)含氟化鈉顆粒的柱，以除去殘余的氟化氫。然后在液氮冷卻的冷阱中收集生成的純化產(chǎn)物。用氣相色譜(GC)/傅里葉變換紅外(FTIR)對(duì)純化產(chǎn)物的分析結(jié)果(重量百分?jǐn)?shù))表明產(chǎn)物中存在C2F5SO2F(39％)、COF2(53％)和CF4、SO2F2、C3F8、CF2＝CFCF3和未確定的物質(zhì)的混合物(8％)。實(shí)施例4由2-氯-1，2，2-三氟乙磺酸內(nèi)酯和1-氯-1，2，2-三氟乙磺酸內(nèi)酯混合物的電化學(xué)氟化制備全氟甲磺酰氟基本上按照實(shí)施例1所述的步驟，以半連續(xù)的方式在46.5小時(shí)內(nèi)將含20.7克2-氯-1，1，2-三氟乙磺酸內(nèi)酯和1-氯-1，2，2-三氟乙磺酸內(nèi)酯異構(gòu)體混合物(可按England等在其上文，6186頁(yè)中所述方法制備)加入槽中，同時(shí)用6.4伏特的平均電壓、53.9安培/m2(5.0安培/ft2)的電流密度、30℃的溫度和0.041MPa(6psig)的電壓電解產(chǎn)生的氟化氫溶液。讓槽中產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物通過(guò)-40℃的冷凝器，由此將絕大部分的液化氟化氫返回槽中。使電化學(xué)氟化反應(yīng)的低沸點(diǎn)氣態(tài)含氟產(chǎn)物通過(guò)含氟化鈉顆粒的柱，以除去殘余的氟化氫。然后在液氮冷卻的冷阱中收集生成的純化產(chǎn)物。用氣相紅外(GC)/傅里葉變換紅外(FTIR)對(duì)純化產(chǎn)物的分析結(jié)果(重量百分?jǐn)?shù))表明產(chǎn)物中存在CF3SO2F(30％)、COF2(27％)、SO2F2(18％)、CF4(10％)、C2F6(5％)、CF3COF(4％)、SOF4(3％)和很少量的未確定的物質(zhì)(3％)。在槽副產(chǎn)物氣體中僅定量檢測(cè)到少量的Cl2和HCl。實(shí)施例5由1-(全氟正丙基)-1，2，2-三氟乙磺酸內(nèi)酯的電化學(xué)氟化制備全氟丁磺酰氟1-(全氟正丙基)-1，2，2-三氟乙磺酸內(nèi)酯前體槽原料按如下步驟進(jìn)行制備。將三氧化硫(6.49克，從65％發(fā)煙硫酸中新鮮蒸餾的)和全氟-1-戊烯(21.18克)放在用火干燥(以消驅(qū)除存在的水汽)、厚壁PyrexTM牌玻璃安培瓶中，安培瓶用噴燈進(jìn)行密封。將該安培瓶(含有二相的異相混合物)放在水蒸汽浴上加熱16小時(shí)。加熱期間，二相混合物變成均相，反應(yīng)完成并冷卻后仍保持均相。然后將安培瓶中的內(nèi)容物轉(zhuǎn)移到蒸餾瓶中。蒸餾時(shí)得到二個(gè)餾份A餾份(1克，沸點(diǎn)26-28℃)和B餾份(15克，80—83℃)。經(jīng)FTIR分析確定，A餾份為未反應(yīng)的全氟烯烴原料，將B餾份(發(fā)煙液體)用GC/MS(氣相紅外/質(zhì)譜)和19F NMR(核磁共振光譜)進(jìn)行分析，結(jié)果表明該餾份95％以上是1-(全氟正丙基)-1，2，2-三氟乙磺酸內(nèi)酯。
基本上按照實(shí)施例1所述的步驟，以半連續(xù)的方式在23.4小時(shí)內(nèi)將含13.8克1-(全氟正丙基)-1，2，2-三氟乙磺酸內(nèi)酯加入槽中，同時(shí)用7.0伏特的平均電壓、32.3安培/m2(3.0安培/ft2)的電流密度、在室溫和大氣壓力下電解產(chǎn)生的氟化氫溶液。讓槽中產(chǎn)生的含氟產(chǎn)物和副產(chǎn)物通過(guò)-40℃的冷凝器，由此將絕大部分的氟化氫和沸點(diǎn)較高的含氟產(chǎn)物液化并形成二相，讓氟化氫相(上層)返回槽中。經(jīng)GC/FTIR分析表明被-40℃冷凝器冷凝的6.9克液態(tài)含氟產(chǎn)物的主要成份為C4F9SO2F。使電化學(xué)氟化反應(yīng)的非冷凝(即沸點(diǎn)較低)含氟副產(chǎn)物通過(guò)含氟化鈉顆粒的柱，以除去殘余的氟化氫。然后在液氮冷卻的冷阱中收集生成的純化副產(chǎn)物。用氣相紅外(GC)/傅里葉變換紅外(FTIR)對(duì)純化副產(chǎn)物的分析結(jié)果表明產(chǎn)物中存在COF2和CF4、SO2F2、C4F10、CF3SO2F和C3F8以及未確定的物質(zhì)的混合物。
只要不偏離本發(fā)明的范圍和精神，本發(fā)明的各種改進(jìn)和變化對(duì)本行業(yè)中的熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種全氟鏈烷磺酰氟的制備方法，其特征在于它包括在無(wú)水氟化氫存在下將至少一種選自α，β—二氟鏈烷—β—磺酸內(nèi)酯和相應(yīng)的α—鹵羰基氟代鏈烷磺酰鹵的前體化合物進(jìn)行電化學(xué)氟化。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述至少一種前體化合物選自α，β—二氟鏈烷—β—磺酸內(nèi)酯和α，β—二氟鏈烷—β—磺酸內(nèi)酯和相應(yīng)的α—鹵羰基氟代鏈烷磺酰鹵的混合物。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述化合物是α，β—二氟鏈烷—β—磺酸內(nèi)酯。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述α，β—二氟鏈烷—β—磺酸內(nèi)酯選自由如下示性式表示的化合物 式中，X選自氫、氟、氯、五氟硫烷基(pentafluorosulfanyl)、含1—約20個(gè)碳原子，每二個(gè)碳原子含不多于一個(gè)氫原子或氯原子，任選地含有碳—碳不飽和鍵，任選地被五氟硫烷基取代，和任選地含有鏈狀的氮、氧或硫的氟代烷基和氟代烷氧基烷基、含1—約20個(gè)碳原子，任選地含有碳—碳不飽和鍵，任選地被五氟硫烷基取代，和任選地含有鏈狀的氮、氧或硫的全氟烷基和全氟烷氧基烷基、以及含1—12個(gè)碳原子的烷基；Y選自氯和氟。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述氟代烷基、氟代烷氧基烷基、全氟烷基和全氟烷氧基烷基較好地含有1—12個(gè)碳原子。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于X選自氟、氯和全氟甲基。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于α—鹵羰基氟代鏈烷磺酰鹵選自用如下示性式表示的化合物CFX(COY)SO2Y′式中，X選自氫、氟、氯、五氟硫烷基(pentafluorosulfanyl)、含1—約20個(gè)碳原子，每二個(gè)碳原子含不多于一個(gè)氫原子或氯原子，任選地含有碳—碳不飽和鍵，任選地被五氟硫烷基取代，和任選地含有狀鏈的氮、氧或硫的氟代烷基和氟代烷氧基烷基、含1—約20個(gè)碳原子，任選地含有碳—碳不飽和鍵，任選地被五氟硫烷基取代，和任選地含有鏈狀的氮、氧或硫的全氟烷基和全氟烷氧基烷基、以及含1—12個(gè)碳原子的烷基；Y和Y′選自氯和氟，條件是Y和Y′基團(tuán)中至少一個(gè)為氟。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述氟代烷基、氟代烷氧基烷基、全氟烷基和全氟烷氧基烷基含有1—12個(gè)碳原子。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于X選自氟、氯和全氟甲基。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述至少一種前體化合物選自1，1，2，2—四氟乙磺酸內(nèi)酯、1—(全氟正丙基)—1，2，2—三氟乙磺酸內(nèi)酯、1—(三氟甲基)—1，2，2—三氟乙磺酸內(nèi)酯、2—氯—1，1，2—三氟乙磺酸內(nèi)酯和1—氯—1，2，2—三氟乙磺酸內(nèi)酯的混合物和1，1，2，2—四氟乙磺酸內(nèi)酯和氟羰基二氟甲磺酰氟的混合物。
11.一種全氟甲磺酰氟的制備方法，其特征在于它包括在無(wú)水氟化氫存在下將1，1，2，2—四氟乙磺酸內(nèi)酯或1，1，2，2—四氟乙磺酸內(nèi)酯和氟羰基二氟甲基磺酰氟的混合物進(jìn)行電化學(xué)氟化。
全文摘要
本發(fā)明提供了全氟鏈烷磺酰氟(如全氟甲磺酰氯)的制備方法，該方法包括在無(wú)水氟化氫存在下將至少一種選自如1，1，2，2-四氟乙磺酸內(nèi)酯之類的α，β-二氟鏈烷-β-磺酸內(nèi)酯和相應(yīng)的氟羰基二氟甲基磺酰氟之類的α-鹵羰基氟代鏈烷磺酰鹵前體化合物進(jìn)行電化學(xué)氟化。本發(fā)明的方法可以用來(lái)高產(chǎn)率地制備全氟鏈烷磺酰氟，例如可以比包括鏈烷磺酰鹵的電化學(xué)氟化的常規(guī)制備方法更有高的電效率和氟效率。
文檔編號(hào)C07C303/22GK1126502SQ94192616
公開日1996年7月10日 申請(qǐng)日期1994年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月30日
發(fā)明者F·E·比爾, Y·切伯科夫, J·C·漢森 申請(qǐng)人:美國(guó)3M公司