CN101855205B - 含有氟烷基衍生物的胶凝剂 - Google Patents

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Abstract

提供含有氟烷基衍生物的胶凝剂，其能通过少量的添加将多种有机溶剂凝胶化或凝固。有机液体的胶凝剂，其包含下述式表示的氟烷基衍生物。其中，m、n和x均为正整数。

Description

含有氟烷基衍生物的胶凝剂
技术领域
本发明涉及新型化合物。还涉及包含该化合物的使有机溶剂的凝胶化成为可能的胶凝剂。
背景技术
以往，在电池的电解质、涂料、油墨、润滑油、农业、水产、化妆品、医药品、纤维、树脂、高分子、橡胶、金属等领域中，为将有机液体类凝固，一直使用低分子量或高分子量的有机胶凝剂。这些有机胶凝剂中的许多已知为在分子内具有氢键性官能团(例如，氨基、酰氨基、脲等)的低分子量化合物组或者具有三维网状结构的高分子化合物组。与后者相比，前者的开发虽然较晚，但已知有二烷基脲衍生物(参见特开平8-231942号公报)、全氟烷基衍生物(参见特开2007-191626号公报和J.Fluorine Chem.111，47-58(2001))。
但是，上述化合物能凝胶化的溶剂的种类少，而且凝胶的稳定性存在困难，含有高浓度电解质的有机电解液的凝胶化在必需较大量的胶凝剂等上存在问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供以少量的添加就能使多种有机溶剂凝胶化或凝固的新型化合物包含该化合物的胶凝剂。
由以下的说明，本发明的其它目的和优点变得清楚。
根据本发明，本发明的上述目的和优点通过下述式(1)表示的化合物来实现。
Figure GPA00001135168800021
(其中，m、n和x均为正整数)
另外，根据本发明，本发明的上述目的和优点通过有机液体的胶凝剂来实现，其特征在于包含上述化合物。
附图说明
图1为表示实施例1中制造的本发明的化合物(1)的浓度与由凝胶转变成溶胶的温度的关系的图。
具体实施方式
本发明为由下述式(1)表示的新型化合物。
Figure GPA00001135168800022
(其中，m、n和x均为正整数)
上述式(1)的化合物尤其可用作胶凝剂。式(1)的化合物有利地用于许多有机溶剂例如乙醇、丙醇、丁醇、辛醇等醇，乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等酯，二甲基酮、二乙基酮、甲乙酮等酮，碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯等碳酸酯，γ-丁内酯、γ-戊内酯等内酯，辛烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯等烃，乙腈等腈，其它溶剂，或者它们的混合物以及在这些有机溶剂中溶解有LiClO4、LiPF6、LiBF4或离子性液体例如以下化学式
Figure GPA00001135168800023
表示的离子性物质的溶剂的凝胶化。其使用量为较少的量，例如0.5～5重量％、优选1～3重量％的程度，以该程度的量添加能够凝胶化。
上述化合物优选的实例为：在上述式(1)中，m优选为5～15、更优选为6～12，n优选为1～6、更优选为2，x优选为1～12、更优选为6～8。
本发明的化合物可通过其自身公知的反应来制造。
以下，通过实施例对本发明进一步详述。
实施例
实施例1
按照以下流程图，合成本发明的化合物(1)。
Figure GPA00001135168800031
化合物(A)的合成
化合物(A)用本申请人的申请特开2007-191626号公报中记载的方法按照以下顺序来合成。首先，在4-巯基苯酚为1.86g的THF(四氢呋喃)溶液中加入1.5当量的三乙胺(Et3N)和1.0当量的C10F21C2H4I，回流24小时。之后，加入1N盐酸，用乙醚萃取，用水(2次)、食盐水洗净后，用硫酸镁干燥。馏除溶剂，用硅胶柱色谱对残渣进行精制，得到化合物(a)(5.89g，收率59％)。
化合物(a)：1HNMR(CDCl3)δ＝2.33(2H，m)，2.99(2H，m)，4.90(1H，s)，6.81(2H，d，J＝8.9Hz)，7.31(2H，d，J＝8.9Hz)ppm。
IR(KBr)＝1151，1209，3400cm-1。
在通过以上反应得到的化合物(a)0.5g的3-戊酮溶液中加入1.0当量的1-溴己烷和1.5当量的碳酸钾，进行20小时回流。过滤分离反应溶液中析出的沉淀，馏除滤液的溶剂，用硅胶柱色谱进行精制，得到化合物(A)(0.5g，产率76％)。
IR(KBr)＝1147，1201，1244，2917cm-1。
化合物(A)：1HNMR(270MHz，CDCl3)δ＝0.88(3H，t，J＝6.8Hz)，1.22-1.45(6H，m)，1.75(2H，quin，J＝6.9Hz)，2.51(2H，m)，2.96(2H，m)，3.96(2H，t，J＝6.6Hz)，6.86(2H，d，J＝8.9Hz)，7.36(2H，d，J＝8.9Hz)ppm。
重复上述合成，得到对以下实验所必需的量的化合物(A)，按照以下顺序，合成作为本发明的胶凝剂的化合物(1)。
化合物(1)的合成
在冰醋酸(AcOH)溶液(70mL)中加入1.0g化合物(A)，在其中加入0.5mL过氧化氢水(35％)，在70℃下搅拌12小时。搅拌后自然冷却到室温后，加入150mL乙醚、200mL水后，移至分液漏斗，除去水相。用100mL水、100mL饱和碳酸氢钠水溶液与饱和食盐水依次洗涤有机相。用MgSO4干燥有机相。过滤分离MgSO4后，减压除去有机相的溶剂。用硅胶色谱对残渣进行精制，得到0.7g化合物(1)。
mp＝126-131℃
IR(KBr Disc)ν＝1092，1290，1209，2936cm-1。
1HNMR(CDCl3)σ＝0.91，(3H，t，J＝6.9Hz)，1.28-1.40(6H，m)，1.82(2H，qui.，J＝7.0Hz)，2.57(2H，m)，3.29(2H，t，J＝8.2Hz)，4.04(2H，t，J＝6.6Hz)，7.04(2H，d，J＝8.0Hz)，7.84(2H，d，J＝8.0Hz)ppm。
分子量(计算值)：788
实验值
EI-MS谱：m/z788(M)、m/z769(M-F)、m/z705(M-C6H11)、m/z241(M-C2H4C10F21)
CI-MS谱：m/z789(M+1)
在这样得到的化合物(1)中加入有机溶剂，加热、搅拌、溶解后，自然冷却，目视确认了凝胶化。此外，再次将该凝胶加热，测定变成溶液(溶胶)的温度。
将使用乙醇、γ-丁内酯、碳酸亚丙酯、环己酮、碳酸亚丙酯(含有1M的LiClO4)作为有机溶剂的情形的溶胶凝胶转变温度示于表1中。另外，将这些结果示于图1中。
图1为表示胶凝剂的浓度和从凝胶变为溶胶的温度的关系的图。由图1可知，本发明的胶凝剂能以少量的添加使有机溶剂凝胶化。
表1
Figure GPA00001135168800051
本发明的氟烷基衍生物的胶凝剂，能以少量的添加使有机溶剂凝胶化或者凝固，同时产生凝胶化的物质的稳定性优异的稳定凝胶。
本发明的胶凝剂制造容易，能在各种电池的电解质、涂料、油墨、润滑油、农业、水产、化妆品、医药品、纤维、树脂、高分子、橡胶、金属等的加工领域中利用。

Claims (3)

1.下述式(1)表示的化合物，
Figure FSB00000945183100011
其中，m为5～15，n为1～6，x为1～12。
2.有机液体的胶凝剂，其包含权利要求1所述的化合物。
3.权利要求1所述的化合物作为有机液体的胶凝剂的应用。
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