CN107074890A - 烯基(全氟烷基)次膦酸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及烯基(全氟烷基)次膦酸、其制备和中间产物、其作为用于制备低聚物和/或聚合物的单体的用途，涉及相应的低聚物/聚合物、相应的包含所述低聚物/聚合物的载体材料及其作为离子交换剂、作为催化剂或萃取介质的用途和相应的盐。

Description

烯基(全氟烷基)次膦酸
本发明涉及烯基(全氟烷基)次膦酸、其制备和中间体、其作为用于制备低聚物和/或聚合物的单体的用途，涉及相应的低聚物/聚合物及其作为离子交换剂、催化剂、萃取介质的用途和相应的盐。
大量的对称双(全氟烷基)次膦酸已知用于多种用途。Peppard，D.F. 等人在Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry 1965, 27(9), 2065-73中描述了例如使用双(正辛基)次膦酸作为金属阳离子的选择性萃取剂的用途。
具有全氟化基团的不对称次膦酸类别的唯一的实例是芳基(全氟烷基)次膦酸，RF(Aryl)P(O)OH (Aryl = 3-C6H4F、4-C6H4F或C6H5，且RF = C3F7 [L. M. Yagupol‘skii, N.V. Pavlenko, N. V. Ignat’ev, G. I. Matyushecheva, V. Y. Semenii, J. Gen. Chem. U.S.S.R. Engl. Transl. 1984, 54, 297-302] 或者Aryl = C6H5，且RF = CnF2n+1(n = 2、4、6或8) [A. I. Hosein, A. J. M. Caffyn, Dalton Trans. 2012, 41, 13504– 13508])或者具有两个不同全氟烷基的不对称次膦酸[WO 2003/082884]。
已经使用一种多步骤方法用于制备芳基(全氟烷基)次膦酸。通过用碳酸钠水溶液水解芳基[双(七氟丙基)]氧化膦获得芳基(全氟烷基)次膦酸。芳基[双(七氟丙基)]氧化膦本身以一种多步骤方法，用双(七氟丙基)氯膦，(C3F7)2PCl (一种非商购可得的物质)，与芳基溴化镁的反应开始，随后氯化成XC6H4(C3F7)2PCl2，并用甲酸水解成XC6H4(C3F7)2P=O(X= H或F)来制备。此复杂的方式不适合大量制备芳基(全氟烷基)次膦酸。
R(CF3)2P=O 类型的混合取代的氧化膦已通过双(三氟甲基)次膦酸酯, (CF3)2P-OR，在CH3I 的作用下通过Arbuzov型重排得到[J. F. Griffiths, A. B. Burg, J. Am. Chem. Soc. 1962, 84, 3442 – 3450]。
WO 2003/082884记载了通过全氟烷基膦酰二氯 (RfP(O)Cl2)与全氟烷基溴化镁的反应，生成不对称取代的双(全氟烷基)次膦酰氯，并随后水解成酸来制备不对称双(全氟烷基)次膦酸。
相反，相应的不对称烯基全氟烷基次膦酸没有已知的化合物，即使未氟化的不对称氧化膦和不对称二烷基次膦酸和二烷基次膦酸衍生物是典型的用于不对称合成的试剂(配体)[L. D. Quin, G. S. Quin, A Guide To Organophosphorus Chemistry, Wiley-Interscience, 2000, 282 – 306]。
US 4,647,438记载了一种通过含式R1(R2)P(O)(OX)的有机次膦酸的萃取介质从水溶液中液-液萃取稀土金属的方法，其中R1和R2可以相同或不同，并表示未取代的或取代的烷基、环烷基、烷氧基烷基或烷基环烷基，并且X 表示H或阳离子。作为烷基可能的取代基记载了OH或卤素原子，例如F或Cl。R1和R2优选被描述为具有至少6 个C原子的直链或支链的烷基或具有至少6 个C原子的环烷基。作为不对称次膦酸，提及了2,4,4-三甲基戊基环己基次膦酸。没有记载氟化的或全氟化的次膦酸。在实施例中，使用了双(2,4,4-三甲基戊基)次膦酸。
US 7,691,478 记载了包含例如次膦酸的薄膜，其中该次膦酸经由酸官能团与基底键合。二苯基次膦酸、苯基次膦酸和双(全氟庚基)次膦酸作为代表来描述。在实施例1中，没有使用次膦酸。
本发明的目的是拓宽可供本领域技术人员使用的适合用于制备低聚物和聚合物并且具有强布朗斯台德酸的官能度的可聚合单体的范围。因此，单体和相应的低聚物/聚合物都适合作为离子交换剂或作为萃取介质或作为布朗斯台德酸催化剂并且可以与合适的载体材料组合。由以下的公开，本领域技术人员可以得出本发明的其它优点。
令人惊讶地，根据本发明的式I的烯基(全氟烷基)次膦酸出色地实现了所设定的目的。
因此，本发明的第一主题是式I的化合物，
其中
Rf表示直链或支链的具有1-12 个C原子的全氟烷基，
A表示H、F、Cl或者直链或支链的具有1-12 个C原子的烷基，
B表示-(CR1R2)n-、[-(CR1R2)m-O-(CR1R2)m1-]m2、亚芳基或取代的亚芳基，
X表示H、F和/或Cl，
n表示0-20的整数，
m表示1-20的整数，
m1表示0-8的整数，
m2表示1-20的整数，和
R1或R2 各自彼此独立地表示H、F、Cl或者直链或支链的具有1-12 个C原子的烷基。
R1和R2可以相同或不同。R1和R2特别优选是相同的。
具有1-12 个C原子的直链或支链的全氟烷基符合式CmF2m+1，其中m = 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。优选的全氟烷基是直链或支链的具有1-8 个C原子的全氟烷基。
取代基Rf优选表示三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、直链或支链的九氟丁基、直链的全氟己基或直链的全氟辛基。取代基Rf特别优选表示五氟乙基、七氟丙基、直链或支链的九氟丁基。取代基Rf非常特别优选表示五氟乙基或九氟丁基。
具有1-4、1-6、1-8或1-12 个C原子的直链或支链的烷基符合式CpH2p+1，其中p = 1、2、3或4，或者1、2、3、4、5或6，或者1、2、3、4、5、6、7或8，或者1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12，例如甲基、乙基、异丙基、丙基、丁基、异丁基或叔丁基，此外也有戊基、1-、2-或3-甲基丁基、1,1-、1,2-或2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基或己基、庚基、辛基、此外也有壬基、癸基、十一烷基或十二烷基。
如果烷基没有详细说明，则其是直链烷基。
未取代的或取代的亚芳基衍生自具有6-12个C原子的芳基，例如衍生自苯基、萘基或蒽基。未取代的或取代的亚芳基优选相应于未取代的或取代的亚苯基。
取代的亚芳基表示被 C1-至C6-烷基、C2-至C6-烯基、F、Cl、Br、OH、未氟化的、部分氟化的或全氟化的 C1-C6-烷氧基取代的亚芳基，其中取代基各自彼此独立地选择。一种优选的取代的亚芳基是四氟亚苯基、四氯亚苯基或三氟甲基亚苯基。
变量n 优选表示1-12的整数。
可变的m 优选表示1-12的整数。
可变的m1 优选表示1-3的整数，特别优选表示2。
可变的m2 优选表示1-3的整数。
R1和/或R2 优选表示H、F或Cl。
在式I的化合物中，Rf优选是直链或支链的具有1-8 个C原子的全氟烷基。
因此，本发明的主题优选是如前所述的式I的化合物，其中Rf 表示具有1-8 个C原子的直链或支链的全氟烷基。Rf 特别优选是具有1-4 个C原子的直链或支链的全氟烷基。Rf非常特别优选是五氟乙基。
在式I的化合物中，B优选是-(CR1R2)n-、亚芳基或取代的亚芳基，其中R1、R2、亚芳基和取代的亚芳基具有前述给出的含义。
因此，本发明的主题优选是如前所述或作为优选所述的式I的化合物，其中B 表示-(CR1R2)n-、亚芳基或取代的亚芳基，并且其中R1、R2、亚芳基和取代的亚芳基具有前述给出的含义。
在本发明的一个优选实施方式中，优选的是A和X具有相同含义的式I的化合物。在该实施方式中，A和X优选为H、F或Cl，特别优选H或F，非常特别优选 F。
因此，本发明的主题优选是式I的化合物，如前所述或作为优选所述，其中A和X是相同的。
在该实施方式中，如果A和X是相同的，B 优选为-(CR1R2)n-、亚芳基或取代的亚芳基，如前所述。在该实施方式中，R1和R2优选为相同的并相应于H、F或Cl，特别优选H或F，非常特别优选 H。如果A和X优选为H，并且B 表示-(CR1R2)n-，则R1和R2优选为H。如果A和X优选为F且B 表示-(CR1R2)n-，则R1和R2优选为F或H，特别优选 H。如果A和X优选为H且B 表示亚芳基，则相应的亚芳基优选使用未取代的。如果A和X优选为F且B 表示亚芳基，则优选使用相应的被F-取代的或未取代的亚芳基。如果A和X优选为Cl 且B 表示亚芳基，则优选使用相应的未取代的亚芳基。
在本发明的另一实施方式中，优选的是A相应于直链或支链的具有1-12 个C原子的烷基的式I的化合物。
因此，式I的化合物同样是本发明的主题，如前所述或作为优选所述，其中A 表示直链或支链的具有1-12 个C原子的烷基。在该实施方式中，A和X不同。
在该实施方式中，如果A和X不同，A优选是甲基或乙基，且X、R1和R2 优选彼此独立地是H、F或Cl。在该实施方式中，A 特别优选是甲基，且X、R1和R2特别优选是 H、F或Cl，非常特别优选是H或F，非常特别优选是 H。在该实施方式中，B优选是‌-(CR1R2)n-、亚芳基或取代的亚芳基，如前所述。如果X优选是H且B 表示亚芳基，则相应的亚芳基优选使用未取代的。如果X优选是F且B 表示亚芳基，则优选使用相应的被F-取代的或未取代的亚芳基。如果X优选是Cl且B 表示亚芳基，则优选使用相应的未取代的 亚芳基。
在本发明的一个优选实施方式中，式I的化合物是特别优选的，如前所述，其中B表示‌-(CR1R2)n-。在该实施方式的特别优选的化合物中，变量n表示1、2、4或9。
非常特别优选的式I的化合物是
烯丙基五氟乙基次膦酸,
烯丙基九氟丁基次膦酸,
五氟乙基(丁-3-烯-1-基)次膦酸,
九氟丁基(丁-3-烯-1-基)次膦酸,
五氟乙基(十一碳-10-烯-1-基)次膦酸,
九氟丁基(十一碳-10-烯-1-基次膦酸,
五氟乙基-4-苯乙烯基次膦酸,
九氟丁基-4-苯乙烯基次膦酸,
五氟乙基-(3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基)次膦酸
九氟丁基-(3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基)次膦酸,
九氟丁基-(1,2,2-三氟乙烯基)次膦酸,
五氟乙基-(1,2,2-三氟乙烯基)次膦酸。
本发明的主题同样是制备如前所述或作为优选所述的式I化合物的方法。
因此，本发明的主题是制备如前所述或作为优选所述的式I化合物的方法，其特征在于，
a) 水解式II化合物
其中Rf、A、B和X具有前述给出的或作为优选给出的含义之一，并且x 表示1或2，由此产生式IIIa的中间化合物作为中间体，
其中Rf、A、B和X具有式II中给出的含义，
或者
b) 式II化合物
其中Rf、A、B和X具有前述给出的或作为优选给出的含义之一，并且x 表示1、2或3，与六烷基二硅氧烷在不存在或存在催化量的水的情况下反应，
其中六烷基二硅氧烷的烷基各自彼此独立地表示直链或支链的具有1-4个C原子的烷基，由此产生式III的中间化合物，
其中Rf、A、B和X具有式II中给出的含义，随后将其水解。
式II的化合物，如前所述，例如可通过选自二氟三(全氟烷基)磷烷、三氟双(全氟烷基)磷烷或四氟(全氟烷基)磷烷的磷烷在惰性气体条件下与
烯基溴化镁 (A-CX=CX-B-MgBr)或
烯基氯化镁(A-CX=CX-B-MgCl) 或
烯基锂(A-CX=CX-B-Li) 或
与二(烯基)锌[(A-CX=CX-B)2Zn]或
与烯基氯化锌 (A-CX=CX-B-ZnCl) 反应来制备。
所给出的式中的全氟烷基、A、X和B具有如前述式I中记载的含义。
所需有机金属化合物的选择取决于所使用的如前所述的烯基A-CX=CX-B-的反应性、稳定性和位阻。
在本发明的范围内，惰性气体条件意味着在惰性气体，例如氮气、干燥的氮气、干燥的氩气或氩气的存在下工作。
经由电化学氟化合成磷烷记载在例如WO 00/21969中。或者，例如，可如WO 2005/049628中记载的那样，通过四氟双(全氟烷基)磷酸盐与SbF5或SbCl5的反应来制备双(全氟烷基)三氟磷烷。
六烷基二硅氧烷有时是商购可得的，或者可以按照已知的方法类似地制备。合适的烷基优选是相同的，并且优选选自甲基、乙基、丙基或丁基。优选使用六甲基二硅氧烷。
式II的化合物的水解，如上文中作为方法变体a)记载的，优选在0℃-100℃的温度下进行。该反应可以是放热的。用于完全反应的最终温度优选为60-80℃。水解的速度取决于式II的磷烷中的全氟烷基 Rf 的长度和烯基-B-CX=CXA 的空间大小。
式II的化合物，如前所述，与六烷基二硅氧烷，在如前所述的方法变体b)中的替代反应，优选在没有溶剂的情况下在0℃-120℃的温度下进行，特别优选在80℃-100℃下进行，如果X 表示H，特别优选在0℃-60℃下进行，如果X 表示F。
或者，也可以在溶剂存在下反应。合适的溶剂是正己烷、1,4-二噁烷、苯或甲苯。
在水解的情况中和在与六烷基二硅氧烷生成式I的化合物的反应中，产生相应的式III或IIIa的烯基-双(全氟烷基)氧化膦作为中间化合物，
其中Rf、A、B和X 具有前述给出的含义或优选给出的含义。
由于其反应性，通常不分离作为中间体产生的式III的化合物。但是，如果要表征式IIIa的具体化合物，可以分离，
。
合适的措施是萃取和/或蒸馏分离。
在方法变体b)中，可在进行进一步的水解前分离和纯化所产生的式III的中间化合物，如果其相应于式IIIa，如前所述。但是，这同样不是绝对必要的。方法变体b)也可作为一锅法方案来进行，其中两个反应步骤相继进行。
式III或式IIIa的化合物的水解，如前所述，优选在30-100℃，特别优选在40℃-60℃的温度下进行，反应持续时间为数小时。所述水解或者可以优选在80℃-120℃，优选在100℃的温度下进行，反应持续时间为1-10小时。
所述水解或者也可以在溶剂存在下进行。合适的溶剂是乙腈、丙腈、二噁烷、二甲氧基乙烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或醇，例如甲醇、乙醇或异丙醇，或所述溶剂的混合物。
因此，本发明的另一主题也是式IIIa的化合物，
其中
Rf表示直链或支链的具有1-12 个C原子的全氟烷基，
A表示H、F、Cl或者直链或支链的具有1-12 个C原子的烷基，
B表示-(CR1R2)n-、[-(CR1R2)m-O-(CR1R2)m1-]m2、亚芳基或取代的亚芳基，
X表示H、F和/或Cl，
n表示0-20的整数，
m表示1-20的整数，
m1表示0-8的整数，
m2表示1-20的整数和
R1或R2 各自彼此独立地表示H、F、Cl或者直链或支链的具有1-12 个C原子的烷基。
式I化合物中的Rf、A、B和X的含义或优选含义的描述也相应适用于式III的中间化合物或式IIIa的中间化合物。
因此，本发明的另一主题同样是制备式IIIa化合物的方法，如上所述，其特征在于，
使式II化合物
其中Rf、A、B和X具有前述给出的或作为优选给出的含义之一，x 表示1或2，在有机溶剂中通过与水反应而水解。
合适的溶剂是，例如，乙腈、丙腈、二噁烷、二甲氧基乙烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺，或醇，例如甲醇、乙醇或异丙醇，或所述溶剂的混合物。
式IIIa化合物的产率取决于所使用的溶剂和水量。
本发明的另一主题同样是制备式IIIa化合物的方法，如前所述，其特征在于，使式II化合物
其中Rf、A、B和X具有前述给出的或作为优选给出的含义之一，x 表示1或2，与碱土金属氧化物、碱土金属碳酸盐、氧化锌、氧化铜(I)、氧化铜(II)、氧化银、氧化汞(II)、氧化镉或碳酸镉反应。
原则上，所有碱土金属氧化物或碱土金属碳酸盐都可用于本发明的方法中。众所周知，碱土金属是镁、钙、锶和钡。经济上令人感兴趣的碱土金属氧化物或碱土金属碳酸盐例如是氧化钙(CaO)、碳酸钙(CaCO3)、氧化镁(MgO)或碳酸钡(BaCO3)。所提及的金属氧化物或金属碳酸盐，如上所述，可以以等摩尔量或最高二倍过量来使用。
为合成式IIIa的化合物，如前所述，优选的是使用碱土金属氧化物或碱土金属碳酸盐的本发明的实施方式。
因此，本发明的一个主题是一种方法，如前所述，其特征在于，使用碱土金属氧化物或碱土金属碳酸盐。它们优选选自CaO、CaCO3、MgO或BaCO3。
非常特别优选使用氧化钙。
在根据本发明的方法中使用的固体应优选以研磨状态来使用，以具有尽可能大的用于反应的表面积。
每种类型的研磨均是可行的，例如借助球磨机的研磨。
另一个替代方案是使用直径为10nm至0.1mm的细颗粒形式的金属氧化物，其在本发明的方法中优选使用新鲜制备的。从相应的前体材料制备这种高活性的金属氧化物是本领域技术人员已知的，并且可以根据文献中已知的方法进行。例如，这种高活性金属氧化物可以通过溶胶-凝胶法来制备，其中使合适的前体化合物，例如相应的金属乙酸盐在醇或醇-水混合物中水解。
在碱土金属氧化物或碱土金属碳酸盐的情况中，优选事先干燥固体。然而，在本发明的方法中通常耐受最多10摩尔％的水的比例。在例外的情况中，例如在使用氧化铜(I)的情况中，所述的水的比例甚至导致反应的加速。
该反应原则上可以在15℃至200℃的温度下进行。如果选择低的反应温度，则相应的反应时间较长。
因此，本发明的主题也是一种方法，如前述所述，其特征在于，该反应在15℃至200℃的温度下进行。
如果希望的是量级为数天的长的反应时间，则该反应优选在室温下进行。
优选地，该反应在50℃-150℃的反应温度下，特别优选在70℃-130℃的反应温度下进行。
该反应可以在玻璃装置或由塑料（例如特氟龙）或钢制成的装置中进行。
在塑料装置或钢装置中的反应通常持续时间较长
优选在没有溶剂的情况下作业。然而，也可以在对所用化合物呈惰性的溶剂的存在下作业，例如具有2至4个C原子的烷基的二烷基醚，例如乙醚、异丙基醚、丙醚、丁醚。
所形成的金属氟化物几乎是不溶的，并且可以例如通过过滤或滗析容易地分离。
在该实施方式中，反应条件源自WO 2011/110281中描述的反应条件，特别是得自实施例1至5。
本发明的另一主题同样是制备式IIIa化合物的方法，如前所述，其特征在于，使式II化合物
其中Rf、A、B和X具有前述给出的或作为优选给出的含义之一，x 表示1或2，与非金属氧化物、半金属氧化物或含有碱性氧残基的有机化合物反应。
原则上，所有非金属氧化物、半金属氧化物或含有碱性氧残基的有机化合物均可用于根据本发明的制备式IIIa化合物的方法中。非金属氧化物是众所周知的碳、氮、磷或硫但也可以是硒的氧化物，半金属氧化物是硼、硅、砷或碲的氧化物。经济上令人感兴趣的非金属氧代氟化物（oxofluoride）是COF2、P(O)F3、S(O)F2。所提及的有机氧代化合物以及非金属-或半金属氧化物，如上所述，可以以等摩尔量或大量过量来使用。
优选使用的非金属氧化物是SO2、POCl3、P4O10、CO2、SeO2，特别是SO2、CO2和SeO2。
优选使用的半金属氧化物是SiO2。
优选使用的含有碱性氧残基的有机化合物是三苯基氧化膦 (Ph3PO)、碳酸乙二醇酯或碳酸二甲酯，特别是碳酸乙二醇酯。
为合成式IIIa的化合物，如上所述，优选的是使用非金属氧化物和半金属氧化物（特别是作为优选提及的化合物）的本发明的实施方式。因此，本发明的一个主题是一种方法，如上所述，其特征在于，使用非金属氧化物和半金属氧化物。特别优选可使用二氧化硅、二氧化硒或二氧化硫。
如果添加少量的水，反应时间可以明显减少。在此，可以以0.01至0.8当量的物质的量的比例加入水。优选加入0.1〜0.5当量的水。由于加入较大量的水，优选0.5至1.0当量的水，部分产物进一步反应生成相应的式I的次膦酸，并且释放的HF与部分原料形成相应的(全氟烷基)氟代磷酸酯。
在该方法中使用的固体应优选以研磨状态来使用，以具有尽可能大的用于反应的表面积。每种类型的研磨均是可行的，例如借助球磨机的研磨。
该固体不需要任何类型的干燥。通常，所述水的比例导致反应的加速。
该反应原则上可以在80℃-200℃的温度下进行。如果选择低的反应温度，则相应的反应时间较长。因此，本发明的一个主题也是一种方法，如前所述，其特征在于，该反应在25℃-200℃的温度下进行。
如果希望的是量级为数天的长的反应时间，则优选在室温下作业。
优选地，该反应在50℃-180℃的反应温度下，特别优选在80℃-150℃的反应温度下进行。
该反应可以在玻璃装置或由塑料（例如特氟龙）或钢制成的装置中进行。
在塑料装置或钢装置中的反应通常持续时间较长
优选在没有溶剂的情况下作业。然而，也可以在对所用化合物呈惰性的溶剂的存在下作业，例如具有2至4个C原子的烷基的二烷基醚，例如乙醚、异丙基醚、丙醚、甲基丁基醚。
所产生的副产物是气态的，并可以容易地分离出来。使用固体的反应可以例如容易地通过过滤或滗析分离，或在真空中浓缩或蒸馏除去。
在气态反应物的情况下，产物的分离不是必需的。在使用副产物的沸点以上的冷却时，持续不断地排放副产物。残余物主要是产物。
然而，式IIIa或I的化合物也可以通过冷凝或蒸馏从形成的固体副产物中分离出来。
该实施方式中，反应条件源自2014/005668中描述的反应条件，特别是得自实施例1至9。
本发明的另一主题同样是制备式IIIa化合物的方法，如前所述，其特征在于，使式II化合物
其中Rf、A、B和X具有前述给出的或作为优选给出的含义之一，x 表示1或2，与六烷基二硅氧烷在不存在或存在催化量的水的情况下反应，
其中所述六烷基二硅氧烷的烷基各自彼此独立地表示直链或支链的具有1-4个C原子的烷基。
式I的化合物，如前所述，可以替代地通过式III的中间化合物的水解来制备，如果式III的中间化合物可以经由除如前所述的式II化合物的反应以外的途径获得。
因此，本发明的另一主题同样是制备式I化合物的方法，如上所述或优选描述的，其特征在于，使式III化合物水解，
其中Rf、A、B和X具有上述给出的含义或优选的含义之一。
根据所述方法制备的式I化合物优选根据常规方法来纯化。合适的纯化步骤包括通过蒸馏或浓缩来分离易挥发的组分，用有机溶剂萃取或这些方法的组合。为此可以使用或组合任何已知的分离方法。
本发明的另一主题是如前所述或作为优选所述的式I的化合物，用于制备低聚物或聚合物的用途。
术语“聚合物”通常表示具有高的相对分子量的分子，其结构基本上包含实际上或概念上衍生自具有低的相对分子量的分子的单元的多次重复（PAC，1996,68,2291）。术语“低聚物”通常表示具有中等的相对分子量的分子，其结构基本上包含实际上或概念上衍生自具有较低的相对分子量的分子的小数量的单元（PAC，1996,68,2291）。在本发明的优选意义中，聚合物表示具有> 1，优选≥5个重复单元的化合物，低聚物表示具有> 1且<10，优选<5个重复单元的化合物。大分子中单体单元的数量也称为聚合度。
除非另有说明，给出的分子量是数均分子量Mn或重均分子量MW，其通过凝胶渗透色谱法（GPC）相对于聚苯乙烯标准物在洗脱溶剂如四氢呋喃、三氯甲烷（TCM，氯仿）、氯苯或1,2,4-三氯苯中测定。聚合度（n）表示数均聚合度，其通过n = Mn / MU给出，其中MU是单个重复单元的分子量，如J.M.G.Cowie，Polymers：Chemistry＆Physics of Modern Materials，Blackie，Glasgow，1991中所述。
术语“重复单元”和“单体单元”表示基本重复单元（结构重复单元-CRU），其是最小基本单元，其重复是规则大分子、规则低聚物分子、规则嵌段或规则链（PAC，1996,68,2291）。术语“单元”表示一个结构单元，其本身可以是重复单元或可以与其它单元一起形成重复单元。
低聚物或聚合物，如前所述，除了如上所述或描述为优选的聚合的式I化合物之外，还可包含替代的聚合单体单元。在本发明的优选实施方式中，其是均聚物。在均聚物的情况中，该聚合物由聚合的式I化合物，如上所述，作为单体单元构成。
因此，本发明的另一主题是含有聚合的式I化合物，如上所述或作为优选描述，作为单体单元的低聚物或聚合物。
因此，本发明的另一主题是由聚合的式I化合物，如上所述或作为优选描述，作为单体单元构成的低聚物或聚合物。
因此，本发明的另一主题是由聚合的式I化合物，如上所述或作为优选描述，作为单体单元构成的均聚低聚物或均聚聚合物。
所述低聚物或聚合物或均聚低聚物或均聚聚合物，如前所述，此外可以是线型的或或交联的。
这里，一种或多种交联剂的选择不受限制。合适的交联剂是本领域技术人员在聚合物化学领域中已知的并且描述在下文中。
本发明的另一主题是制备低聚物或聚合物的方法，如上所述，其特征在于，使式I化合物，如上所述或作为优选描述，任选地与其它单体一起并且任选地在交联剂的存在下聚合。
本发明的另一主题是制备均聚低聚物或均聚聚合物的方法，如上所述，其特征在于，使式I化合物，如上所述或作为优选描述，任选地在交联剂的存在下聚合。优选制备均聚聚合物。
聚合的类型不受限制。其可以是阴离子、阳离子或自由基聚合。活性聚合（einelebende Polymerisation）也是合适的。在载体材料上的接枝聚合也是合适的。
在接枝聚合的情况下，根据本发明，借助铈(IV)离子聚合。
本发明的另一主题是制备低聚物或聚合物的方法，如上所述，其中所述接枝聚合借助铈(IV)离子进行。
根据本发明，优选自由基聚合。
本发明的另一主题是制备低聚物或聚合物的方法，如上所述，其中所述聚合通过自由基进行。
自由基聚合优选在排除氧的情况下进行。
自由基聚合可以通过自由基起始剂，例如通过AIBN (2,2‘-偶氮双(2-甲基丙腈))或V65 (2,2‘-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)) ，或通过光引发剂起始。
所述自由基起始剂例如以0.01-15重量%来使用，基于单体的总和计。所述自由基起始剂优选以0.1-5重量%来使用。
在光聚合引发剂的情况下，通过照射引发剂-单体-混合物开始聚合过程，其中为此可使用光、电子或γ射线的能量束。光聚合通常导致快速交联的最终产物。
优选用UV光照射。
光引发剂的选择不受限制。
适用于用UV光照射的光引发剂例如是2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮, 由BASF公司以商品名Darocur® 1173出售，或1-羟基环己基苯基酮，例如，由BASF（Ciba）公司以商品名Irgacure® 184出售。
光引发剂例如以0.1-5重量％来使用，基于单体的总和计。光引发剂优选以1重量％来使用。
在接枝聚合的情况下，聚合过程通过铈(IV)离子起始，其中优选使用在HNO3水溶液中的化合物[NH4]2Ce[NO3]6。
在本发明的一个实施方式中，式I的单体或包含式I化合物的单体混合物，如上所述，在交联剂存在下自由基聚合。
合适的交联剂例如是己二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、三丙二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯或其混合物。作为交联剂优选使用三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）。
所述一种或多种交联剂优选以3-10摩尔％，特别优选以5摩尔％的量来使用，基于单体的总和计。
在本发明的一个优选实施方式中，在没有交联剂的情况下聚合。
因此，本发明的另一主题是制备低聚物或聚合物或均聚低聚物或均聚聚合物的方法，如上所述，其特征在于，在没有交联剂的情况下聚合。
在本发明的另一优选实施方式中，用交联剂聚合。
在本发明的另一优选实施方式中，特别是对于工业应用而言，如下所述，所述聚合在载体材料中、在载体材料上或在载体材料旁(auf oder an einem Trägermaterial)进行。
因此，本发明的另一主题是制备低聚物或聚合物或均聚低聚物或均聚聚合物的方法，如上所述，其特征在于，所述聚合在载体材料中、在载体材料上或在载体材料旁进行。
所述自由基聚合优选在0℃-80℃的温度下进行。特别优选在室温下聚合。特别优选在60℃-70℃下聚合，如果在多孔二氧化硅载体材料上聚合。
所述接枝聚合优选在20℃至60℃的温度下进行。特别优选在40℃下聚合。
在根据本发明的聚合物中，单体单元n的总数优选≥ 50，非常优选≥ 100，特别优选≥500，优选最多5000，非常优选最多50,000，特别优选最多200,000，包括n的上述下限值和上限值的任意组合。
Mw优选为至少5,000，优选至少28,000，特别优选至少150,000，优选最多3,000,000，特别优选最多110,000,000。
根据本发明的聚合物优选具有25至400,000的平均聚合度，优选351,600。平均聚合度借助GPC通过重均分子量MW和多分散性来确定。多分散性，或者也称为不均匀性U，是分布宽度的度量。
含有聚合的式I化合物作为单体单元或由聚合的式I化合物作为单体单元构成的低聚物或聚合物，如上所述，优选用作例如离子交换剂或布朗斯台德酸催化剂。
由于存在的次膦酸的酸性质子，式I化合物和相应的聚合物和低聚物，如上所述，都能够引起离子交换或造成催化。
因此，本发明的另一主题是式I化合物，如上所述或作为优选描述的，或低聚物/聚合物，如上所述，或包含式I化合物或根据本发明的低聚物/聚合物的复合材料，如下所述，作为离子交换剂或布朗斯台德酸催化剂的用途。
除了用作离子交换剂之外，替代用途是例如在化学反应的有机催化中的用途。
根据本发明的式I化合物的另外的替代用途，如上所述或作为优选所述，或低聚物/聚合物，如上所述，或包含式I化合物或根据本发明的低聚物/聚合物的复合材料的用途是，例如，用作产生汽油组分以提高辛烷值或用于将水加成到烯烃上以产生简单的醇的催化剂。
低聚物/聚合物，如上所述，作为离子交换剂的适用性可以通过测定离子交换容量IEC来确定。为此，将相应的化合物例如悬浮于氢氧化钠水溶液（0.1M NaOH）中，并在室温下剧烈搅拌24小时。随后，用盐酸（0.1M）滴定所产生的上层的碱性溶液。关于该测定的更多细节在实施例26中说明。
聚合物，如上所述，作为离子交换剂的适宜性，同样可以通过用苛性碱水溶液，例如氢氧化钠水溶液，滴定聚合物材料来确定。
由于离子交换造成的，在载体材料上或没有载体材料，如上文或下文所述，产生式I化合物的盐，如上所述或作为优选所述，以及含有聚合的式I化合物的盐作为单体单元的离子聚合物/低聚物。
式I的化合物是特别适用于制备式IV的盐的强酸。
本发明的另一主题同样是在载体材料上或没有载体材料的式I化合物的盐，相应于式IV，
或相应的离子聚合物/低聚物，如上所述，其中盐或离子聚合物/低聚物的阳离子Kt +是无机或有机阳离子，其中Rf、A、B和 X具有上述给出的含义或优选给出的含义之一。
关于在载体材料上或没有载体材料的式IV的盐或者含有聚合的作为单体单元的式IV的盐的离子聚合物或低聚物的无机或有机阳离子的选择，根据本发明，本身没有限制。
优选地，所述无机阳离子是选自元素周期表的第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和/或12族元素的阳离子组的阳离子。
具有无机阳离子，例如K+或Na+的这种盐特别适用于制备式IV的盐或含有带有机阳离子或替代无机阳离子的聚合的式IV盐的离子聚合物。
优选地，所述有机阳离子是选自铵-、锍-、氧鎓-、鏻-、碘鎓-、三苯基甲基鎓-、脲鎓-、硫脲鎓-、胍鎓阳离子的有机阳离子或是杂环阳离子。有机阳离子的实例也是具有电荷为4的程度的多/聚铵离子。
具有有机阳离子的式IV化合物，如上所述，形成所谓的可聚合离子液体。离子液体的用途是本领域技术人员充分已知的。
特别合适的有机阳离子选自四烷基铵、四烷基鏻、1,1-二烷基吡咯烷鎓、1-烷基-1-烷氧基-烷基吡咯烷鎓或1,3-二烷基咪唑鎓，其中所述烷氧基烷基中的烷基或烷氧基各自彼此独立地具有1-10个C原子。非常特别优选地，所述烷基具有1-6个C原子，并且所述烷氧基具有1-3个C原子。
所述四烷基铵或四烷基鏻中的烷基因此可以是相同或不同的。优选地，三个烷基是相同的，而一个烷基是不同的，或两个烷基是相同的，而另外两个是不同的。优选的四烷基铵阳离子是，例如，三甲基(乙基)铵、三乙基(甲基)铵、三丙基(甲基)铵、三丁基(甲基)铵、三戊基(甲基)铵、三己基(甲基)铵、三庚基(甲基)铵、三辛基(甲基)铵、三壬基(甲基)铵、三癸基(甲基)铵、三己基(乙基)铵、乙基(三辛基)铵、丙基(二甲基)乙基铵、丁基(二甲基)乙基铵、甲氧基乙基(二甲基)乙基铵、甲氧基乙基(二乙基)甲基铵、甲氧基乙基(二甲基)丙基铵、乙氧基乙基(二甲基)乙基铵。特别优选的季铵阳离子是丙基(二甲基)乙基铵、三丁基(甲基)铵和/或甲氧基乙基(二甲基)乙基铵。
优选的四烷基鏻阳离子是，例如，三甲基(乙基)鏻、三乙基(甲基)鏻、三丙基(甲基)鏻、三丁基(甲基)鏻、三戊基(甲基)鏻、三己基(甲基)鏻、三庚基(甲基)鏻、三辛基(甲基)鏻、三壬基(甲基)鏻、三癸基(甲基)鏻、三己基(乙基)鏻、乙基(三辛基)鏻、丙基(二甲基)乙基鏻、丁基(二甲基)乙基鏻、甲氧基乙基(二甲基)乙基鏻、甲氧基乙基(二乙基)甲基鏻、甲氧基乙基(二甲基)丙基鏻、乙氧基乙基(二甲基)乙基鏻。特别优选的季鏻阳离子是丙基(二甲基)乙基鏻和/或甲氧基乙基(二甲基)乙基鏻。
优选的1,1-二烷基吡咯烷鎓阳离子是，例如，1,1-二甲基吡咯烷鎓、1-甲基-1-乙基吡咯烷鎓、1-甲基-1-丙基吡咯烷鎓、1-甲基-1-丁基吡咯烷鎓、1-甲基-1-戊基吡咯烷鎓、1-甲基-1-己基吡咯烷鎓、1-甲基-1-庚基吡咯烷鎓、1-甲基-1-辛基吡咯烷鎓、1-甲基-1-壬基吡咯烷鎓、1-甲基-1-癸基吡咯烷鎓、1,1-二乙基吡咯烷鎓、1-乙基-1-丙基吡咯烷鎓、1-乙基-1-丁基吡咯烷鎓、1-乙基-1-戊基吡咯烷鎓、1-乙基-1-己基吡咯烷鎓、1-乙基-1-庚基吡咯烷鎓、1-乙基-1-辛基吡咯烷鎓、1-乙基-1-壬基吡咯烷鎓、1-乙基-1-癸基吡咯烷鎓、1,1-二丙基吡咯烷鎓、1-丙基-1-甲基吡咯烷鎓、1-丙基-1-丁基吡咯烷鎓、1-丙基-1-戊基吡咯烷鎓、1-丙基-1-己基吡咯烷鎓、1-丙基-1-庚基吡咯烷鎓、1-丙基-1-辛基吡咯烷鎓、1-丙基-1-壬基吡咯烷鎓、1-丙基-1-癸基吡咯烷鎓、1,1-二丁基吡咯烷鎓、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓、1-丁基-1-戊基吡咯烷鎓、1-丁基-1-己基吡咯烷鎓、1-丁基-1-庚基吡咯烷鎓、1-丁基-1-辛基吡咯烷鎓、1-丁基-1-壬基吡咯烷鎓、1-丁基-1-癸基吡咯烷鎓、1,1-二戊基吡咯烷鎓、1-戊基-1-己基吡咯烷鎓、1-戊基-1-庚基吡咯烷鎓、1-戊基-1-辛基吡咯烷鎓、1-戊基-1-壬基吡咯烷鎓、1-戊基-1-癸基吡咯烷鎓、1,1-二己基吡咯烷鎓、1-己基-1-庚基吡咯烷鎓、1-己基-1-辛基吡咯烷鎓、1-己基-1-壬基吡咯烷鎓、1-己基-1-癸基吡咯烷鎓、1,1-二己基吡咯烷鎓、1-己基-1-庚基吡咯烷鎓、1-己基-1-辛基吡咯烷鎓、1-己基-1-壬基吡咯烷鎓、1-己基-1-癸基吡咯烷鎓、1,1-二庚基吡咯烷鎓、1-庚基-1-辛基吡咯烷鎓、1-庚基-1-壬基吡咯烷鎓、1-庚基-1-癸基吡咯烷鎓、1,1-二辛基吡咯烷鎓、1-辛基-1-壬基吡咯烷鎓、1-辛基-1-癸基吡咯烷鎓、1-1-二壬基吡咯烷鎓、1-壬基-1-癸基吡咯烷鎓或1,1-二癸基吡咯烷鎓。非常特别优选的是1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓或1-丙基-1-甲基吡咯烷鎓。
优选的1-烷基-1-烷氧基烷基吡咯烷鎓阳离子是，例如，1-甲氧基乙基-1-甲基吡咯烷鎓、1-甲氧基乙基-1-乙基吡咯烷鎓、1-甲氧基乙基-1-丙基吡咯烷鎓、1-甲氧基乙基-1-丁基吡咯烷鎓、1-乙氧基乙基-1-甲基吡咯烷鎓、1-乙氧基甲基-1-甲基吡咯烷鎓。非常特别优选的是1-甲氧基乙基-1-甲基吡咯烷鎓。
优选的1,3-二烷基咪唑鎓阳离子是，例如，1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1-甲基-3-丙基咪唑鎓、1-丁基-3-甲基咪唑鎓、1-甲基-3-戊基咪唑鎓、1-乙基-3-丙基咪唑鎓、1-丁基-3-乙基咪唑鎓、1-乙基-3-戊基咪唑鎓、1-丁基-3-丙基咪唑鎓、1,3-二甲基咪唑鎓、1,3-二乙基咪唑鎓、1,3-二丙基咪唑鎓、1,3-二丁基咪唑鎓、1,3-二戊基咪唑鎓、1,3-二己基咪唑鎓、1,3-二庚基咪唑鎓、1,3-二辛基咪唑鎓、1,3-二壬基咪唑鎓、1,3-二癸基咪唑鎓、1-己基-3-甲基咪唑鎓、1-庚基-3-甲基咪唑鎓、1-甲基-3-辛基咪唑鎓、1-甲基-3-壬基咪唑鎓、1-癸基-3-甲基咪唑鎓、1-乙基-3-己基咪唑鎓、1-乙基-3-庚基咪唑鎓、1-乙基-3-辛基咪唑鎓、1-乙基-3-壬基咪唑鎓或1-癸基-3-乙基咪唑鎓。特别优选的阳离子是1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1-丁基-3-甲基咪唑鎓或1-甲基-3-丙基咪唑鎓。
对于离子液体的工业应用而言式IV化合物的特别优选的有机阳离子因此是1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓、1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1-乙基-2,3-二甲基咪唑鎓、1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓、1-(2-甲氧基乙基)-3-甲基咪唑鎓、1-丁基-3-甲基咪唑鎓、三丁基甲基铵、四-正 丁基铵、三丁基甲基鏻、四苯基鏻、四丁基鏻、二乙基甲基锍、S-乙基-N,N,N’,N’-四甲基异硫脲鎓、1-烯丙基-3-甲基咪唑鎓、1-烯丙基-2,3-二甲基咪唑鎓、1-氰基甲基-3-甲基咪唑鎓、1-(2-氰基乙基)-3-甲基咪唑鎓、1-甲基-3-丙炔基咪唑鎓、1-丁基-4-甲基吡啶鎓、1,1-二甲基吡咯烷鎓。
离子交换的一种特殊形式是通过稀土的阳离子交换质子。此外存在对于从溶液中，优选从水溶液中，特别优选从酸性水溶液中萃取稀土的阳离子的替代化合物的需求。
式IV化合物或者包含聚合的式IV化合物的离子聚合物/低聚物或者包含式IV的化合物或包含聚合的式IV化合物的离子聚合物/低聚物的复合材料的特别优选的无机阳离子是稀土的阳离子。
在本发明的一个优选实施方式中，稀土的阳离子选自 Sc、Y、Lu、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm和Yb。
众所周知，稀土金属阳离子可以具有2、3或4的化合价。相应的阳离子的化合价优选为3（z = 3）。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，萃取选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd和Tm的稀土的阳离子。
因此，本发明的另一主题是在载体材料上或没有载体材料的上述式I化合物或含有聚合的式I化合物的相应聚合物/低聚物用于从溶液，优选从水溶液，特别优选从酸性水溶液中萃取稀土的阳离子的用途。
相应溶液的来源不受限制。其可以是在商业上惯用的稀土矿物的后处理中，例如在氟碳铈矿（Bastnesit）、独居石和磷钇矿的后处理中形成的相应的溶液。然而，其也可以是在加工稀土金属或稀土金属溶液时作为中间产物产生的溶液，或者是由废水构成的溶液或在工业设备回收中产生的溶液。
该溶液可以含有一种或多种稀土金属阳离子。
该溶液的pH值优选是pH 0-7。
该溶液中稀土金属的相应阳离子的比例优选为≤10重量％。
该酸性水溶液含有例如氯化物阴离子、硫酸根阴离子、亚硝酸根阴离子或硝酸根阴离子或所提及的阴离子的混合物。该水溶液优选含有氯化物阴离子或氯离子和硝酸根阴离子的混合物。
因此，本发明的另一主题也是使用如上所述的式I化合物或如上所述的包含聚合的式I化合物的聚合物/低聚物，或如下所述的包含含有或由聚合的式I单体单元构成的聚合物/低聚物的复合材料，从溶液，优选水溶液，特别优选酸性水溶液中萃取稀土的阳离子的方法。
根据本发明的萃取优选如下进行，其中：
a) 提供含稀土的阳离子的溶液，
b) 将得自a)的水溶液与下述物质混合
b1) 至少一种式I的化合物，如前所述，
b2) 含聚合的如前所述的式I的化合物的聚合物或低聚物，或
b3) 包含载体材料和式I化合物或含有聚合的式I化合物的聚合物或低聚物的复合材料，如下所述，
使得至少部分的次膦酸官能团的酸性质子被稀土的阳离子置换，以从溶液中萃取出这些阳离子，由此产生相应的盐或离子聚合物/低聚物，
c) 从水溶液中分离式I化合物的盐或含有式I化合物的聚合盐的离子聚合物或低聚物的盐或或复合材料的盐，和任选地
d) 再生成式I的化合物或含有聚合的式I化合物的聚合物或低聚物或复合材料。
该萃取可以以批量法不连续地进行，或者以通流连续进行，例如作为并流法或逆流法进行。
如上所述的式I化合物、如上所述的含有聚合的式I化合物的聚合物或低聚物、或者如下所述的含有式I化合物或含有聚合的式I化合物的聚合物或低聚物的复合材料的再生例如通过用酸置换稀土金属的阳离子来进行。适合用于再生的酸是盐酸、硫酸或硝酸或所提及的酸的混合物。
如果进行液相萃取，则首先进行相分离，然后分离稀土的阳离子，其中例如用含水酸漂洗。合适的酸列在上面。然后，含有稀土阳离子的水溶液的进一步后处理取决于相应的应用。
在本发明的一个优选实施方式中，使用如上所述或作为优选描述的含有聚合的式I化合物的聚合物作为萃取介质。
在本发明的一个替代的优选实施方式中，使用与载体材料组合的如上所述或作为优选描述的含有聚合的式I化合物的聚合物。在复合材料的这个实施方式中，与水溶液的分离是最简单的。
所述聚合可以在载体材料内或仅在载体材料的表面进行。在此，所产生的包含聚合的式I单体单元或由聚合的式I单体单元组成的聚合物可以与载体材料共价接合。然而，本发明还包括包含低聚物/聚合物的载体材料，所述低聚物/聚合物包含或由聚合的式I单体单元组成，其仅吸附在表面或在孔中或在其中聚合在孔中发生。
本发明的另一主题是一种复合材料，其包括载体材料和至少一种如上所述的式I化合物或者载体材料和如上所述或描述为替代的或优选的含有聚合的式I化合物的聚合物或低聚物，或成功离子交换后相应的式IV的盐或聚合的盐。
所述复合材料优选包含载体材料和如上所述或作为优选描述的含有聚合的式I化合物的聚合物。
所述复合材料优选包含载体材料和如上所述或描述为优选的由聚合的式I化合物构成的聚合物。
所述复合材料可以包括或包含所提及的必需或任选的组分、基本上由其组成或由其组成。可用于该复合材料中的所有化合物或组分是已知且可购得的，可以根据已知方法合成的，或是描述在上文或下文中的。
作为载体材料，合适的是任何形式的基质，例如多孔材料、薄膜、纤维或中空纤维。多孔材料可以是颗粒或整体式的成型体。
作为载体材料可使用无机材料、有机材料或由无机和有机材料构成的复合材料。
合适的载体材料例如是聚合物载体材料，其同样可以是多孔的。
合适的载体材料是聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚酰亚胺、聚酰胺、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚苯胺、聚醚酰亚胺、聚乙烯基醚、聚苯乙烯或乙酸纤维素。
优选的聚乙烯基醚是亲水性交联的聚乙烯基醚。
特别优选的作为载体材料的聚合物是基于下述共聚物的亲水性交联聚合物，所述共聚物至少由
a) 至少一种亲水取代的式1的烷基乙烯基醚
其中R1、R2、R3彼此独立地可为H或C1-C6 烷基，优选H或-CH3
并且R4是带有至少一个羟基的残基
和
b)
至少一种符合式2和/或3和/或4的交联剂，其中
其中式2中的X是具有2至5个C原子，优选2或3个C原子的二价烷基，其中一个或多个不相邻的和没有位于N的直接邻位的亚甲基可被O、C=O、S、S=O、SO2、NH、NOH或N取代，并且该亚甲基的一个或多个H原子可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、卤素、NH2、C5-C10-芳基、NH-(C1-C8)-烷基、N-(C1-C8)-烷基2、C1-C6-烷氧基或C1-C6-烷基-OH取代，和
其中式3和4中的Y1和Y2彼此独立地为C1-C10 烷基或环烷基，其中一个或多个不相邻的亚甲基或没有位于N的直接邻位的亚甲基可被O、C=O、S、S=O、SO2、NH、NOH或N取代，并且该亚甲基的一个或多个H可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、卤素、NH2、C5-C10-芳基、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或C1-C6-烷基-OH取代，
或者是C6-C18芳基，其中该芳基系统中的一个或多个H可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或C1-C6-烷基-OH取代，和
式3中的A是具有2-5个C原子，优选2或3个C原子的二价烷基，其中一个或多个不相邻的亚甲基或没有位于N的直接邻位的亚甲基可被O、C=O、S、S=O、SO2、NH、NOH或N取代，并且该亚甲基的一个或多个H可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、卤素、NH2、C5-C10-芳基、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或C1-C6-烷基-OH取代，如WO 2007/014591中所述。
在一个特别优选的实施方式中，作为亲水取代的烷基乙烯基醚使用1,2-乙二醇单乙烯基醚、1,3-丙二醇单乙烯基醚、1,4-丁二醇单乙烯基醚、1,5-戊二醇单乙烯基醚、1,6-己二醇单乙烯基醚或二乙二醇单乙烯基醚，作为脂环族乙烯基醚使用环己烷二甲醇单乙烯基醚。
在另一优选的实施方式中，作为交联剂使用二乙烯基亚乙基脲（1,3-二乙烯基咪唑啉-2-酮）或二乙烯基亚丙基脲（1,3-二乙烯基四氢嘧啶-2-酮）。
在另一优选的实施方式中，所述聚合物是多孔的，具有2-200nm的孔径。
在另一实施方式中，所述聚合物以直径为3-300 μm的颗粒形式存在。
根据本发明的低聚物/聚合物可以优选通过接枝聚合，例如通过在铈(IV)催化下的接枝聚合，施加在该聚合物材料上，如实施例29中所述。
作为载体材料的该聚合物材料的其它优选实施方式和该聚合物材料的制备描述于WO 2007 /014591中，特别是实施例1中。
合适的天然载体材料是碳水化合物聚合物，例如琼脂糖，纤维素，葡聚糖和壳聚糖（A. Jungbauer, G. Carta, 在：Protein Chromatography, Process Development andScale-Up; WILEY-VCH Verlag, Weinheim（德国）2010中）。
合适的无机载体材料是金属氧化物，例如SiO2，包括硅酸盐和硅胶，TiO2、ZrO2、Al2O3、ZnO或其混合物，其中无机表面必须具有相应的自由边缘基团（Randgruppen），其允许式I的单体单元的键合。相应的自由边缘基团是例如OH基团或SH基团。在实施例30中，例如，接枝聚合在巯基硅胶上进行。
术语无机载体材料还包括陶瓷载体材料，其中例如使用无机金属氧化物的混合物，其中该混合物也包括在作为基底的金属氧化物上的金属氧化物的不同层的顺序。
合适的无机载体材料同样是基于活性炭的载体材料。
合适的载体材料同样是孔径为约50-300微米的多孔玻璃，其任选地被如上所述的聚合物材料官能化，并且其带有反应性基团，在所述反应性基团上或与所述反应性基团可发生与根据本发明的式I的单体单元的聚合。这种多孔玻璃被称为“可控孔玻璃”（CPG）。
所述载体材料，优选多孔载体材料，可以是颗粒状或以整体式形式存在。
整体式载体材料具有在其中存在管道的多孔体，其通过无机载体材料的一端至另一端的中空空间的连接来实现。这些中空空间包含大孔和形成在大孔的内表面上的介孔。通常，介孔的孔径为6-100nm。关于整体式载体材料的更多细节描述于例如US 2011 /0094955中，在第[0019]至[0029]段中。
优选的合适的载体材料是在其孔中进行离子交换或萃取的多孔材料，优选颗粒材料。
特别优选的载体材料是颗粒状的。
即使没有进一步的说明也认为，本领域技术人员能够在最广泛的范围内利用上述描述。因此，优选的实施方式和实施例仅被认为是描述性的、绝对不以任何方式作为限制的公开。
以下实施例说明了式I化合物的合成及其用于聚合方法的用途、用于制备聚合物和复合材料的实施例以及离子交换剂的实施例以及用作萃取介质的实施例。
装置和材料
与气态或易挥发物质打交道在无油玻璃真空管线中进行。在干燥箱（Jacomex公司，具有惰性气体净化模块P(SYS)-II-P，氩气氛; H2O和O2范围< 0.5 ppm）中储存和使用对湿度敏感的固体。根据常见的标准文献纯化和干燥有机溶剂，例如记载在WilfredL.F.Armarego，Christina L.L.Chai，Purification of Laboratory Chemicals，第5版;Butterworth-Heinemann，Elsevier Science，2003中。
NMR谱：在25℃下，在5mm(ØA)玻璃NMR小管中或在3.7mm（ØA）FEP内衬中测量NMR样品。在FEP中测量时，将内衬引入5mm（ØA）精密薄玻璃NMR小管（Wilmad 537）中。锁定物质CD3CN位于玻璃NMR小管中，即在玻璃与FEP内衬之间，随后用膜测量或溶剂膜来表征。该测量在具有9.3980T低温磁体和5mm BBFO样品头的400MHz Bruker Avance III光谱仪中进行。1H NMR谱在1H / 19F通道中在400.17MHz下测量。在100.62、376.54和161.99MHz下的宽带通道中测量13C、19F和31P NMR谱。1H NMR的化学位移相对于四甲基硅烷（TMS），并且对于溶剂D2O (4.81 ppm)、CDCl3 (7.24 ppm)和CD3CN (1.96 ppm)产生。13C NMR化学位移同样相对于TMS，并且对于溶剂CDCl3 (77.2 ppm)和CD3 CN (118.7 ppm)产生。19F NMR的化学位移相对于CFCl3，并且对于内标C6F6 (–162.9 ppm)或C6H5CF3 (–63.9 ppm) 产生。31P NMR化学位移相对于H3PO4 (85%)。
不对称烯烃双(五氟乙基)次膦酸的19F NMR谱是更高阶的波谱（AA'BB'）。因此，分析不允许将作为AA'或BB'部分的中心直接确定的共振频率或耦合常数J和J'或JA和JB直接分配。借助程序gNMR [版本5.0.6.0; P. H. M. Budzelaar, IvorySoft]，考虑31P NMR谱的实验测定值，通过计算样本谱来检验所涉及的线分配，从而以这种方式通过与实验精确的频率-和强度比较避免可能的误分配。通过参数的迭代近似来确定化学位移。
荧光光谱
用HITACHI F 2700荧光分光光度计进行荧光光谱测量。激发发射的带通是5nm。
GPC分析
工作条件:
设备: Hitachi Elite LaChrom
洗脱液: DMF Art. 1.03053 Ch. K44604953
样品溶剂: ID2013-10-31_KB01
流速: 1.0 ml/min
压力: 72 bar
注射: 100 µL
分离柱: 1 x PSS GRAM 100A 8 x 300mm SN 3090514
　　　　　　　　+ 2 x PSS GRAM 3000A 8 x 300mm SN 3082811 + 3082814
柱温: 40℃
检测器: RI Hitachi L-2490 腔温（Zellentemp.） 40℃, 极性 +
评价方法: PSS WINGPC Unity
EZChrom方法: PMMA.met
EZChrom顺序: POLOXAMER.seq
WINGPC方法: POLOXAMER.met
内标: 200 µl乙二醇 型号109621 Ch. K38533121 ad 200 ml 洗脱液 =ID2013-10-31_KB01
样品准备：
将20-25mg的样品在恒温振荡器中溶解在10ml的样品溶剂中，冷却至室温并每次注射两次。在样品注射之前和之后，每次注射两次样品溶剂。
分析的实施：
将标准溶液和样品溶液每次注射两次。在标准注射和样品注射之前、之间和之后每次注射两次样品溶剂。
PMMA标准溶液：
作为校准溶液，将20 - 25 mg PSS PMMA校准用标准Mp 410 mmg14064, Mp 1.020mmg19113, Mp 1.960 mmg23084, Mp 4.250 mmg24042, Mp 14.300 mmg20124, Mp 23.500mmg15087, Mp 67.000 mmg2096, Mp 128.000 mmbs15, Mp 263.000 mml19095, Mp579.000 mm6086, Mp 898.000 mm1086和Mp 2.740.000 mm7086精确称重在20mL容量瓶中，在恒温混匀仪中用样品溶剂溶解，并用样品溶剂补足至校准标记，类似地进行分析，并用多项式3拟合产生校准曲线。
评价：
可能的洗脱时间位移通过内标进行校正。
实施例 1. 通过二氟三(五氟乙基)磷烷和烯丙基溴化镁的反应合成烯丙基氟三(五氟乙基)磷烷
在500ml圆底玻璃烧瓶中预先置入二氟三(五氟乙基)磷烷，(C2F5)3PF2 (82.8 g, 194mmol)，冷却(0℃)并在乙醚(100 ml)中乳化。经1小时向该乳液中添加烯丙基溴化镁，CH2=CHCH2MgBr (100 ml的在乙醚中的1 mol/l溶液; 100 mmol)。析出白色固体，反应母液变成黄色。将悬浮液在0℃下搅拌1小时，并在室温下搅拌1小时。随后过滤反应悬浮液，固体用乙醚（每次25ml）洗涤两次。将醚相合并，并在0℃下，在真空中(10–1 mbar) 浓缩除去乙醚和过量的(C2F5)3PF2。剩余的黄色液体主要由产物，(C2F5)3PF(CH2CH=CH2)，和少量的(C2F5)3PF2和(C2F5)3P=O组成。通过在30℃下在真空(10–3 mbar)中浓缩，可分离出纯的烯丙基氟三(五氟乙基)磷烷，(C2F5)3‌PF(CH2CH=CH2) (37.1 g, 83 mmol)，为无色透明液体，收率为83%。分离出的产物借助1H、19F和31P NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN膜; δ(ppm)):
* 信号变宽。
实施例 2. 通过在水中水解烯丙基氟三(五氟乙基)磷烷合成烯丙基五氟乙基次膦酸
在100 ml PFA圆底烧瓶中，预先置入无色透明的烯丙基氟三(五氟乙基)磷烷，(C2F5)3PF(CH2CH=CH2) (33.7 g, 75.2 mmol)，冷却(0℃)，并缓慢加入水(10 ml, ~555 mmol)。该反应非常放热，并且任选用冰(0℃)冷却。将该乳液在0℃-18℃搅拌1小时，在35℃搅拌1.5小时，在50℃搅拌1.5小时，并最终在80℃搅拌3小时。可观察到持续的气体产生。随后，在50℃-65℃，在真空 (10–3 mbar) 中，浓缩除去过量的水。将剩余的粗产物定量转移到100 ml玻璃烧瓶中，并在真空 (10–3 mbar) 中，在100℃ 下浓缩。可分离出烯丙基五氟乙基次膦酸, (C2F5)‌(CH2CH=CH2)P(O)OH (14.2 g, 63.5 mmol)，为无色透明液体，收率为84%。分离出的产物借助1H、19F和31P NMR谱来表征。
实施例 3. 通过在水中水解烯丙基氟三(五氟乙基)磷烷合成烯丙基双(五氟乙基)氧化膦
在23 mm (内径) FEP反应器中预先置入无色透明的烯丙基氟三(五氟乙基)磷烷,(C2F5)3PF(CH2CH=CH2) (11.45 g, 25.5 mmol)，冷却(0℃)并加入水(1.7 ml, 94 mmol)。形成两相并能观察到气体产生。将反应乳液在0℃下搅拌1.5小时，在室温下搅拌30分钟。可检测到79%的生成烯丙基双(五氟乙基)氧化膦, (C2F5)2P(O)(CH2CH=CH2)的转化率。副产物（Nebenverbindung）是[H(H2O)n][(C2F5)3PF3] (21%)和痕量的双(五氟乙基)次膦酸，(C2F5)2P(O)OH。这些化合物可以用本领域技术人员已知的方法容易地彼此分离。该混合物可以不经进一步纯化用于进一步的水解（实施例2）。产物借助1H、19F和31P NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN膜; δ(ppm))
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实施例 4. 合成丁-3-烯-1-基溴化镁
将在乙醚 (300 ml)中的镁屑(15.81 g, 650 mmol)预先置入500 ml玻璃圆底烧瓶中，并在室温下经2小时加入4-溴-1-丁烯 (96.20 g, 713 mmol)。将该棕色的悬浮液在室温下搅拌另外30分钟，随后过滤。可得到在乙醚中的丁-3-烯-1-基溴化镁 (91%, ~592 mmol)，为棕色溶液。唯一的副产物为1,7-辛二烯(9%)。不经进一步纯化地使用该溶液。产物借助1H和13C NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN膜; δ(ppm))
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实施例 5.通过丁-3-烯-1-基溴化镁和氯化锌的反应合成二(丁-3-烯-1-基)锌
在1000 ml的玻璃圆底烧瓶中，将氯化锌 (37.14 g, 272 mmol)悬浮在乙醚(500 ml)中，经4小时加入在实施例 4中描述的丁-3-烯-1-基溴化镁溶液 (592 mmol，在乙醚(300ml)中)。析出大量的浅灰色沉淀物。将该悬浮液在室温下搅拌12h，然后过滤。用乙醚(60ml)洗涤灰色残余物。合并黄色滤液和洗涤液，并将大部分的醚在真空 (10–3 mbar) 中在0℃下浓缩除去。将产物在真空 (10–3 mbar) 中在30℃-40℃下由悬浮液浓缩成冷阱（-196℃）。乙醚和1,7-辛二烯的残余物可以在真空 (10–3 mbar) 中在–20℃至–15℃下的进一步的浓缩中除去。通过产物在真空 (10–3 mbar) 中在40℃下的重新浓缩可实现进一步的纯化。二(丁-3-烯-1-基)锌(40.59 g, 231 mmol) 可作为无色透明的液体分离出来，收率为85%，纯度为99%。分离出的产物借助1H和13C NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN膜; δ(ppm))
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实施例 6. 合成双(五氟乙基)三氟磷烷
将浅黄色的己基甲基咪唑鎓双(五氟乙基)四氟磷酸盐，[C6MIM][(C2F5)2PF4] (203.0g, 396 mmol)，预先置入500 ml玻璃圆底烧瓶中，加热(100℃)，经2.5h滴加新鲜蒸馏的黄色SbCl5 (137.7 g; 460 mmol)。将形成的双(五氟乙基)三氟磷烷，(C2F5)2PF3, (沸点46℃)，直接浓缩成300 ml Young U-冷阱(–78℃)。在100℃下另外30 min和在150℃ 下15min后，可在该阱中分离出双(五氟乙基)三氟磷烷，(C2F5)2PF3 (122.1 g; 375 mmol)，为浅黄色液体，收率为95% (纯度98%)。该磷烷可不经提纯用于后续实验。分离出的产物借助19F和31P NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN膜; δ(ppm))
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实施例 7. 通过双(五氟乙基)三氟磷烷和二(丁-3-烯-1-基)锌的反应合成双(五氟乙基)(丁-3-烯-1-基)二氟磷烷
在1000 ml 的玻璃圆底烧瓶中，将二(丁-3-烯-1-基)锌(24.27 g, 138 mmol)溶解在正戊烷(350 ml) 中，并在室温下，经7.5小时加入双(五氟乙基)三氟磷烷, (C2F5)2PF3(76.4 g, 234 mmol)。析出白色固体。将该悬浮液在室温下搅拌1.5小时，随后在–40℃至–25℃，在真空(10–3 mbar) 中，浓缩除去正戊烷。剩余的产物在室温下在真空(10–3 mbar)中浓缩。可分离出双(五氟乙基)(丁-3-烯-1-基)二氟磷烷，(C2F5)2PF2(CH2CH2CH=CH2)(82.08 g, 227 mmol)，为无色透明的液体，收率为97%，纯度为91%。作为副产物，检测到双(五氟乙基)二氟环丙基甲基磷烷，(C2F5)2PF2(CH2-c-C3H5)(6%)和二(丁-3-烯-1-基)锌(3%)。不经进一步纯化地使用该混合物。杂质可用本领域技术人员已知的方法来分离。产物借助1H、19F、13C和31P NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN膜; δ(ppm))
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实施例 8. 通过双(五氟乙基)(丁-3-烯-1-基)二氟磷烷和六甲基二硅氧烷与催化量的H2O的反应合成双(五氟乙基)(丁-3-烯-1-基)氧化膦
在250 ml 的玻璃圆底烧瓶中，将六甲基二硅氧烷 (76.2 g, 469 mmol)和H2O (619mg; 34.4 mmol)加入到得自实施例 7的双(五氟乙基)(丁-3-烯-1-基)二氟磷烷, (C2F5)2PF2(CH2CH2CH=CH2) (151.4 g, 418 mmol)中，其包含双(五氟乙基)二氟环丙基甲基磷烷，(C2F5)2PF2(CH2-c-C3H5) (5%)和二(丁-3-烯-1-基)锌(3%)], 并在100℃下搅拌3.5小时，产生气体。随后，将产物在室温至30℃下在真空 (10–3 mbar) 中浓缩。可分离出双(五氟乙基)(丁-3-烯-1-基)氧化膦，(C2F5)2P(O)(CH2CH2CH=CH2) (131.2 g; 386 mmol)，为无色透明的液体，收率为92%。副产物是双(五氟乙基)环丙基甲基氧化膦，(C2F5)2P(O)(CH2-c-C3H5)(5%, 6.8 g; 20 mmol)，三甲基氟硅烷和六甲基二硅氧烷 (13.7 g)。不经进一步纯化地使用该混合物。可以用本领域技术人员已知的方法分离这些化合物。
产物，双(五氟乙基)(丁-3-烯-1-基)氧化膦，(C2F5)2P(O)(CH2CH2CH=CH2)借助1H,13C, 19F 和31P NMR谱来表征。
实施例 9. 通过水解双(五氟乙基)(丁-3-烯-1-基)氧化膦合成(丁-3-烯-1-基)(五氟乙基)次膦酸
在250 ml的玻璃圆底烧瓶中，将得自实施例8的双(五氟乙基)(丁-3-烯-1-基)氧化膦，(C2F5)2P(O)(CH2CH2CH=CH2) (130.3 g, 383 mmol)用水(100 ml)乳化，并加热(50℃)。将该乳液在50℃下在持续产生气体的情况下搅拌17小时。随后，在室温下，在真空(10–3 mbar)中，浓缩除去所有挥发性成分。在130℃下，在真空 (10–3 mbar) 中蒸馏剩余的产物。可分离出(五氟乙基)(丁-3-烯-1-基)次膦酸，(C2F5)(CH2CH2CH=CH2)P(O)OH (89.7 g; 375 mmol)，为无色透明的液体(94.0 g)，收率为93%。唯一的副产物为五氟乙基(环丙基甲基)次膦酸，(C2F5)(CH2-c-C3H5)P(O)OH (4.3 g; 18 mmol)，其由起始材料中的双(五氟乙基)环丙基甲基氧化膦产生。可以使用本领域技术人员已知的方法分离这两种化合物。分离的产物借助1H、13C、19F和31P NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CDCl3; δ(ppm))
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实施例 10. 通过11-溴-1-十一碳烯和镁的反应合成十一碳-10-烯-1-基溴化镁
在100 ml的玻璃圆底烧瓶预先置入在乙醚(20 ml)中的镁屑(0.53 mg, 21.6 mmol)，并经1小时加入在乙醚(20 ml)中的11-溴-1-十一碳烯 (5.25 g, 22.5 mmol)。在室温下搅拌该黄色的悬浮液30分钟，随后过滤。可得到在乙醚中的十一碳-10-烯-1-基溴化镁 (83%,~18 mmol)，为黄色溶液。副产物是1,21-二十二碳二烯 (11 mol%)。不经进一步纯化地使用该溶液。分离出的产物借助1H和13C NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN膜; δ(ppm))
o 信号重叠。
实施例 11. 通过十一碳-10-烯-1-基溴化镁和氯化锌的反应合成双(十一碳-10-烯-1-基)锌
在250 ml的玻璃圆底烧瓶中，将氯化锌, ZnCl2 (2.99 g, 21.9 mmol)，悬浮在乙醚(40 ml)中，并经45分钟加入十一碳-10-烯-1-基溴化镁 (45.2 mmol, 含17 mol%的1,21-二十二碳二烯)在乙醚(120 ml)中的溶液。快速析出大量的白色固体。在惰性气体下，将该悬浮液过滤，并用乙醚(10 ml)洗涤残余物。浅黄色滤液与洗涤液一起在室温下在真空(10–3 mbar) 中浓缩。产生的大量悬浮液用正戊烷(每次20 ml)萃取3次，并在惰性条件下过滤。随后，合并正戊烷相，并在40℃下在真空 (10–3 mbar) 中浓缩除去正戊烷。可分离出二(十一碳-10-烯-1-基)锌(6.17 g, 16.6 mmol)，为透明的黄色液体，收率为76%。唯一的副产物为1,21-二十二碳二烯 (3.18 g, 10.4 mmol, 39 mol%)。可以使用本领域技术人员已知的方法分离这两种化合物。不经进一步纯化地使用该溶液。产物，二(十一碳-10-烯-1-基)锌借助1H和13C NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN膜; δ(ppm))
* 信号变宽
o 信号重叠。
实施例 12. 通过二(十一碳-10-烯-1-基)锌和双(五氟乙基)三氟磷烷的反应合成双(五氟乙基)二氟(十一碳-10-烯-1-基)磷烷
在100 ml的玻璃圆底烧瓶中，将二(十一碳-10-烯-1-基)锌(2.39 g, 6.43 mmol; 此外包含1.53 g的1,21-二十二碳二烯)溶解在正戊烷 (40 ml) 中。向该溶液经10分钟加入双(五氟乙基)三氟磷烷，(C2F5)2PF3 (2.54 g, 7.79 mmol)。在室温下将该溶液搅拌30分钟。形成悬浮液。生成双(五氟乙基)二氟(十一碳-10-烯-1-基)磷烷，(C2F5)2PF2(C9H18CH=CH2)的转化率 (96%, 7.48 mmol)几乎是定量的。除了ZnF2而外，唯一形成的副产物是双(五氟乙基)(环丙基辛基)二氟磷烷，(C2F5)2PF2(C8H16-环-C3H5)(4%)。此外，在该悬浮液中还有得自原料的1,21-二十二碳二烯(参见实施例 10)。可以用本领域技术人员已知的方法分离这些化合物。在此，不经进一步纯化地使用该悬浮液。产物借助1H、13C{1H}、19F和31P NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN膜; δ(ppm))
o 信号重叠。
实施例 13. 通过双(五氟乙基)(十一碳-10-烯-1-基)二氟磷烷和六甲基二硅氧烷的反应合成双(五氟乙基)(十一碳-10-烯-1-基)氧化膦
在100 ml的玻璃圆底烧瓶中预先置入得自实施例 12的由正戊烷(40 ml)中的双(五氟乙基)(十一碳-10-烯-1-基)二氟磷烷，(C2F5)2PF2(C9H18CH=CH2) (7.48 mmol) (此外包含双(五氟乙基)(环丙-8-基辛基)二氟磷烷, (C2F5)2PF2(C8H16-环-C3H5) (4%)和ZnF2)构成的悬浮液，并在80℃下蒸馏除去正戊烷。随后，加入六甲基二硅氧烷 (2.32 g, 14.3 mmol)和水(2 g, 110 mmol)，并在室温下搅拌45分钟。在黄色的母液中可检测到生成双(五氟乙基)(十一碳-10-烯-1-基)氧化膦, (C2F5)2P(O)(C9H18CH=CH2)的转化率为88%。副产物是双(五氟乙基)(环丙-8-基辛基)氧化膦, (C2F5)2P(O)(C8H16-环-C3H5)(4 mol%)，其由原料中的双(五氟乙基)(环丙-8-基辛基)二氟磷烷产生，和(五氟乙基)(十一碳-10-烯-1-基)次膦酸,(C2F5)(C9H18CH=CH2)P(O)OH (8 mol%)。此外，还有得自原料的十一碳烯、ZnF2和1,21-二十二碳二烯(参见实施例 11)。可以用本领域技术人员已知的方法分离这些化合物。在此，不经进一步纯化地使用该悬浮液。产物借助1H、13C{1H}、19F和31P NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN膜, δ(ppm))
o 信号重叠。
实施例 14. 通过水解双(五氟乙基)(十一碳-10-烯-1-基)氧化膦合成五氟乙基(十一碳-10-烯-1-基)次膦酸
在250 ml的玻璃圆底烧瓶中，将水(7 g, 390 mmol)加入得自实施例 13的悬浮液，双(五氟乙基)(十一碳-10-烯-1-基)氧化膦, (C2F5)2P(O)(C9H18CH=CH2) [除了十一碳烯、ZnF2和1,21-二十二碳二烯而外，还包含双(五氟乙基)(环丙-8-基辛基)氧化膦, (C2F5)2P(O)(C8H16-c-C3H5)(4 mol%)，和五氟乙基(十一碳-10-烯-1-基)次膦酸, (C2F5)(C9H18CH=CH2)P(O)OH (8 mol%)]，并加热(50℃)。将该乳液在50℃下搅拌21小时，并在100℃下搅拌1小时。随后，用热的正戊烷(60 ml)和正己烷 (60 ml)在回流下萃取该乳液。合并有机相并用水(10 ml)洗涤。在室温至90℃下，在真空 (10–3 mbar) 中，除去有机相中的所有挥发性成分。可分离出五氟乙基(十一碳-10-烯-1-基)次膦酸, (C2F5)(C9H18CH=CH2)P(O)OH (2.32 g,6.9 mmol)，为黄色固体，收率为88%。副产物是得自实施例 12的五氟乙基(环丙-8-基辛基)次膦酸, (C2F5)(C8H16-环-C3H5)P(O)OH(4%)，和1,21-二十二碳二烯。这些化合物可以使用本领域技术人员已知的方法除去。产物借助1H、13C{1H}、19F和31P NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: 甲苯-d8; δ(ppm))
* 信号变宽
o 信号重叠。
实施例 15. 通过4-氯苯乙烯和镁的反应合成4-苯乙烯基氯化镁
在100 ml的玻璃圆底烧瓶中，将镁屑(1.78 g, 73.2 mmol)悬浮在四氢呋喃 (20 ml)中并用溴乙烷, C2H5Br (1.16 g, 10.6 mmol) 活化。10分钟后，滗析THF 母液。将活化的镁屑(1.52 g, 62.6 mmol)重新悬浮在THF (60 ml)中，加入4-氯苯乙烯 (7.24 g, 52.2mmol)，并加热(70℃)。在70℃下1小时后，可得到棕黑色的悬浮液。生成4-苯乙烯基氯化镁的转化率为98%。可将该棕黑色的THF 母液冷却(0℃)储存一段时间。该产物借助1H和13CNMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN膜; δ(ppm))
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实施例 16. 通过4-苯乙烯基氯化镁和氯化锌的反应合成二(4-苯乙烯基)锌
在100 ml的玻璃圆底烧瓶中预先置入得自实施例 15的在四氢呋喃 (60 ml)中的4-苯乙烯基氯化镁(51.2 mmol)，并冷却(0℃)。向该THF溶液中加入氯化锌, ZnCl2 (3.35 g,24.6 mmol)。将该悬浮液在0℃下搅拌2.5小时，随后离心。将该黄色的母液滗入100 ml 的玻璃圆底烧瓶中，并在0℃下在真空 (10–3 mbar) 中浓缩除去THF。留下白色固体。将其用甲苯萃取3次(50 ml每次)。在250 ml的玻璃圆底烧瓶中，在0℃下，在真空 (10–3 mbar) 中，从合并的甲苯相中浓缩除去甲苯。由于在产生的白色固体中还能检测到THF，在甲苯中另外再悬浮2次(每次20 ml)。随后，在0℃下，在真空 (10–3 mbar) 中，重新浓缩除去所有挥发性化合物 。可分离出二苯乙烯基锌∙3THF (6.84 g, 14.0 mmol)，为白色固体，收率为57%。分离出的产物借助1H和13C NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN; δ(ppm))
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实施例 17. 合成五氟乙基)四氟磷烷
在带有J. Young 旋塞（Hahn）的10 ml 玻璃反应器中预先置入浅黄色的己基甲基咪唑鎓五氟乙基五氟磷酸盐, [C6MIM][C2F5PF5] (10.52 g, 25.52 mmol)，冷却(–78℃)并加入五氟化锑，SbF5 (6.88 g, 31.74 mmol)。温热该反应溶液（室温），由此形成乳液。在室温下1.5 h后，定量形成五氟乙基四氟磷烷, C2F5PF4，为非常易挥发的无色透明的液体。该产物不经纯化地直接用于后续实验。分离的产物可以借助19F和31P NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN膜; δ(ppm))
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实施例 18. 通过二(4-苯乙烯基)锌和五氟乙基四氟磷烷的反应合成五氟乙基-(4-苯乙烯基)三氟磷烷
在带有随后冷却(-80℃)的冷凝冷却器的250 ml的玻璃圆底烧瓶中，将二(4-苯乙烯基)锌∙3THF (6.60 g, 13.5 mmol)悬浮在正戊烷(100 ml) 中，并冷却(0℃). 经15分钟将五氟乙基四氟磷烷, C2F5PF4 (5.06 g, 22.4 mmol), 凝结到该悬浮液中。将该黄色的悬浮液在0℃下搅拌另外15 min，在完全转化后温热至室温。随后，将该悬浮液离心，滗析粉红色母液。正戊烷的中的五氟乙基-(4-苯乙烯基)三氟磷烷, C2F5PF3(C6H4CH=CH2)的收率为49%。该产物在正戊烷中借助1H、13C、19F和31P NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN膜; δ(ppm))
* 信号变宽。
实施例 19. 通过用六甲基二硅氧烷和水水解五氟乙基-(4-苯乙烯基)三氟磷烷合成五氟乙基-(4-苯乙烯基)次膦酸
在250 ml的玻璃圆底烧瓶中，将六甲基二硅氧烷 (7.35 g, 45.3 mmol)和水(1.02 g,56.6 mmol)添加到得自实施例 18的在正戊烷(100 ml)中的五氟乙基-(4-苯乙烯基)三氟磷烷, (C2F5)(4-C6H4CH=CH2)PF3 (11.2 mmol)中。产生无色乳液。在室温下2.5小时后，上部的正戊烷相既不含(C2F5)(4-C6H4CH=CH2)PF3也不含产物。滗去正戊烷相，将下部的相悬浮在水(10 ml)中，并用正戊烷洗涤2次(每次10 ml)。滤出小比例的固体，并在室温下在真空(10–3 mbar) 中浓缩除去母液的所有挥发性成分。可分离出五氟乙基-(4-苯乙烯基)次膦酸, (C2F5)(CH2=CH-C6H4)P(O)OH∙0.5H2O (3.32 g, 11.2 mmol)，为米黄色粘稠固体，具有定量的收率。分离出的产物借助1H和13C NMR谱来表征。
NMR (锁定物质: CD3CN; δ(ppm))
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实施例 20. 由双(五氟乙基)三氟磷烷和3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基溴化镁合成双(五氟乙基)二氟-3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基磷烷
在100 ml的玻璃圆底烧瓶中，使3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基溴化镁, CF2=CFCH2CH2MgBr的冷的(–50℃)黄色乙醚溶液(33 mmol，在50 ml中, 此外包含1,1,2,7,8,8-六氟辛-1,7-二烯和1,1,2-三氟丁-1-烯)与双(五氟乙基)三氟磷烷, (C2F5)2PF3 (9.40 g, 28.8 mmol)反应。析出白色固体。将悬浮液在-50℃至-40℃下搅拌1小时。随后，在–30℃下过滤该反应悬浮液，用乙醚(5 ml) 洗涤固体，随后，在室温下，在真空 (10–3 mbar) 中再浓缩。可分离出双(五氟乙基)二氟-3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基磷烷, (C2F5)2(CF2=CFCH2CH2)PF2 (17.4mmol)，为无色透明的乙醚溶液，收率为60%。
NMR (锁定物质: CD3CN膜; δ(ppm))
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实施例 21. 通过双(五氟乙基)二氟-3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基磷烷和六甲基二硅氧烷与催化量的H2O的反应合成双(五氟乙基)-3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基氧化膦
在100 ml的玻璃圆底烧瓶中，将得自实施例 1的具有双(五氟乙基)二氟-3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基磷烷, (C2F5)2(CF2=CFCH2CH2)PF2 (17.4 mmol, 此外包含1,1,2,7,8,8-六氟辛-1,7-二烯和1,1,2-三氟丁-1-烯)的无色透明的醚溶液与六甲基二硅氧烷, ((CH3)3Si)2O (5.75 g, 35.4 mmol)和水(2 mg, 0.11 mmol)在室温下搅拌0.5小时，产生气体。在–40至–10℃下，在真空 (10–3 mbar) 中除去挥发性成分。可分离出双(五氟乙基)-3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基氧化膦 (6.42 g, 16.3 mmol)，为浅黄色液体，收率为94%，纯度为99%。
NMR (锁定物质: CDCl3; δ(ppm))
。
实施例 22. 通过水解双(五氟乙基)-3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基氧化膦合成五氟乙基-3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基次膦酸
在25 ml 玻璃圆底烧瓶中，将得自实施例 2的浅黄色的双(五氟乙基)-3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基氧化膦, (C2F5)2(CF2=CFCH2CH2)P=O(5.75 g, 14.6 mmol)在水(5 ml)中乳化，并加热(50℃)。将该乳液在50℃下搅拌4 h。随后，在室温至50℃下，在真空 (10–3 mbar) 中除去所有挥发性成分。可分离出五氟乙基-3,4,4-三氟丁-3-烯-1-基次膦酸 (4.12 g, 14.1mmol)，为浅黄色液体，收率为97%，纯度为99%。
NMR (锁定物质: CDCl3; δ(ppm))
。
实施例 23. 由双(五氟乙基)三氟磷烷和1,2,2-三氟乙烯基氯化锌合成双(五氟乙基)二氟-1,2,2-三氟乙烯基磷烷
在25 ml 玻璃圆底烧瓶中，经15 min使三氟乙烯基氯化锌, CF2=CFZnCl (795 mg;4.37 mmol, 此外包含1.46 mmol的Et2O和2.24 mmol的C6H5CF3作为内标)在甲苯 (10 ml)中的冷的(0℃)深棕色溶液与双(五氟乙基)三氟磷烷, (C2F5)2PF3 (1.46 g; 4.48 mmol)反应。生成(C2F5)2(CF2=CF)PF2 (714 mg; 1.84 mmol)的转化率借助内标计算为42%。该棕黑色的悬浮液首先在室温下浓缩，随后，将浓缩物在–40℃至–25℃下在真空 (10–3 mbar) 中再浓缩。所产生的无色浓缩物包含在甲苯 (10 ml)中的产物和1.72 mmol的C6H5CF3。不经进一步的纯化使用该无色透明的液体。
NMR (锁定物质: CD3CN; δ(ppm))
。
实施例 24. 由双(五氟乙基)二氟-1,2,2-三氟乙烯基磷烷和六甲基二硅氧烷合成双(五氟乙基)(1,2,2-三氟乙烯基)氧化膦
在25 ml 玻璃圆底烧瓶中，使得自实施例 4的双(五氟乙基)二氟三氟乙烯基磷烷,(C2F5)2(CF2=CF)PF2 (714 mg; 1.84 mmol)在甲苯 (10 ml, 含1.72 mmol 的C6H5CF3作为内标)中的无色溶液与六甲基二硅氧烷, ((CH3)3Si)2O (620 mg; 3.82 mmol) 反应。将该反应溶液在室温下搅拌30 min。在室温下30 min 后，转化率是定量的。借助内标确定双(五氟乙基)三氟乙烯基氧化膦的量(655 mg, 1.79 mmol)，并不经进一步的纯化使用该溶液。
NMR (锁定物质: CD3CN; δ(ppm))
。
实施例 25. 由双(五氟乙基)(1,2,2-三氟乙烯基)氧化膦和水合成五氟乙基-1,2,2-三氟乙烯基次膦酸
在25 ml 玻璃圆底烧瓶中，使双(五氟乙基)三氟乙烯基氧化膦, (C2F5)2(CF2=CF)P=O(655 mg, 1.79 mmol)在甲苯 (10 ml, 还包含C6H5CF3, ((CH3)3Si)2O和(CH3)3SiF)中的无色溶液在水(15 ml)中乳化，并加热(50℃)。将该乳液在50℃下搅拌3 h。在室温下3 h后，转化率是定量的。在室温下，在真空 (10–3 mbar) 中除去所有挥发性成分。可分离出五氟乙基三氟乙烯基次膦酸 (410 mg, 1.76 mmol)，为无色液体，收率为98%。
NMR (溶剂: CD3CN; δ(ppm))
。
实施例 26. 用AIBN聚合五氟乙基-(4-苯乙烯基)次膦酸
在25 ml 玻璃圆底烧瓶中，将五氟乙基-(4-苯乙烯基)次膦酸, (C2F5)(4-苯乙烯基)P(O)OH∙0.5H2O (1.12 g; 3.79 mmol)与偶氮二异丁腈 (AIBN)(50 mg; 0.30 mmol) 在强力搅拌下溶解在CH3CN (20 ml)中，并加热(75℃)。可立即观察到浑浊。在75℃下1.5 h后，将该牛奶状混浊的悬浮液用CH3CN (5 ml)转移到100 ml 玻璃圆底烧瓶中。在室温下在真空 (10–3 mbar) 中除去所有挥发性物质，并将白色粉状固体干燥另外2 h。可分离出聚合物材料，为白色粉末，收率为96%，该聚合物还包含0.3当量的CH3CN和0.1当量的H2O (元素分析)，并还有大约5 mol%的未聚合的(C2F5)(4-苯乙烯基)P(O)OH (NMR)。平均聚合度(351600化合式单位)借助GPC通过重均摩尔质量和多分散性来确定。
杂质，如CH3CN，可以在高真空下干燥（50-60℃）1天除去。
分析结果(GPC):
Mw Mp D
聚(五氟乙基-4-苯乙烯基次膦酸) 94,522,300 5,143,990 4,338.20
100,648,000 5,179,390 2,905.77
注意：评价整个聚合物分布
Mw Mp D
聚(五氟乙基-4-苯乙烯基次膦酸) 17,487,700 5,143,990 2.92
17,387,700 5,179,390 2.80
注意：仅评价最大值。
Mw是在整个峰上计算的重均分子量。
Mp是峰最大值中的重均分子量。
D (多分散性) 表示峰的质量分布有多宽。该值越高，则质量分布越宽。
分析显示出非常宽的质量分布，最大值在～5,200,000 Da。
以下实验证明其适用性。
离子交换容量的测定(IEC):
在玻璃圆底烧瓶(25 ml)中，将聚合物 [(C2F5)(4-苯乙烯基)P(O)OH]n (214 mg;0.748 mmol)悬浮在0.1 M NaOH(水溶液) (10 ml, 滴定度1.0019) 中，并在室温下强力搅拌24h。所产生的溶液用0.1 M HCl(水溶液) (滴定度1.0185) 滴定。0.1 M HCl(水溶液) 在当量点的消耗为2.752 ml。考虑到滴定度，由此在该聚合材料中产生0.720 mmol的酸性质子的量。因此，得出对于IEC而言3.36 meq/g的值(理论值: 3.49 meq/g)。考虑到杂质如CH3CN，测量的该聚合物的离子交换容量 IEC 为理论值的>99%。
实施例 27.用聚五氟乙基-4-苯乙烯基次膦酸萃取氯化铕
在FEP反应器(Øi = 8 mm) 中，将聚五氟乙基-4-苯乙烯基次膦酸, [(C2F5)(4-苯乙烯基)P(O)OH∙0.5H2O]n (210 mg; 0.712 mmol), 添加到EuCl3 (159 mg; 0.616 mmol)在H2O(2 ml) 中的溶液中，并在室温下搅拌。20 h小时后，将浅黄色的具有细小的沉淀(A)的悬浮液离心，滗析母液，并用H2O (3 x 2 ml)洗涤白色固体(A)。合并的母液在室温下在真空(10–3 mbar) 中浓缩，并在室温下在真空 (10–3 mbar) 中将产生的白色固体残余物(B)(157 mg)干燥另外5 h。该白色固体(B)在UV光(ʎ = 366 nm)的辐照下发出强烈红色荧光(EuCl3)。借助卡尔费休滴定可测定该固体的水含量为45mg(2.5 mmol)。该固体的元素分析还显示出少量来自原料的杂质CH3CN (3 mg; 0.07 mmol)。通过X射线荧光分析，在聚合物（A）中未能检测到氯化物。铕与磷的比例为0.30:1.00。EuCl3 (157 mg–45 mg (H2O)–3 mg(CH3CN) = 109 mg (0.422 mmol)) 可以作为白色固体(A)回收。该聚合物中的Eu3+ (0.194mmol)被H+置换。因此，铕与磷的比例为0.272:1.00，这相当于聚合物(A)中82％的酸性质子的置换。在用ʎ= 366nm的UV光辐照的情况下，该聚合物呈现浅橙色荧光，而在ʎ= 254nm的情况下发出强烈粉红色荧光。借助荧光光谱法测定3.6％的量子产率。通过在ʎ= 250.0nm处的激发实现最大吸收，发射最大值在ʎ= 590.0nm(Δν½ = 9.8 nm)和610.5nm(Δν½ = 9.7nm)。
实施例 28.用聚五氟乙基-4-苯乙烯基次膦酸萃取氯化铽
在FEP反应器(Øi = 8 mm) 中，将聚五氟乙基-4-苯乙烯基次膦酸, [(C2F5)(4-苯乙烯基)P(O)OH∙0.5H2O]n (52 mg; 0.176 mmol), 添加到TbCl3 (55 mg; 0.207 mmol)在H2O(1 ml) 中的溶液中，并在室温下搅拌。22 h小时后，将白色的具有大量沉淀(A)的悬浮液离心，滗析母液，并用H2O (2 x 1 ml)洗涤白色固体(A)。合并的母液在室温下在真空 (10–3mbar) 中浓缩，并在室温下在真空 (10–3 mbar) 中将产生的白色固体残余物(B) (62 mg)干燥另外2 h。该白色固体(B)在UV光(ʎ = 254 nm)的辐照下发出黄绿色荧光(TbCl3)。类似于使用铕的实验(实施例6)，这里也可认为该残余物是六水配合物，[Tb(H2O)6]Cl3。水含量估计为18mg(1.0 mmol)。该固体的元素分析还显示出少量来自原料的杂质CH3CN (1 mg;0.02 mmol)。通过X射线荧光分析，在聚合物（A）中未能检测到氯化物。铽与磷的比例为0.33:1.00。可分离出TbCl3 (62 mg – 18 mg (H2O) – 1 mg (CH3CN) = 43 mg (0.162mmol))，作为白色固体(A)。该聚合物中的Tb3+ (0.045 mmol)被H+置换。因此，铽与磷的比例为0.26:1.00，这相当于聚合物(A)中77％的酸性质子的置换。在用ʎ= 254nm的UV光辐照的情况下，该聚合物(A)同样发黄绿色荧光。
实施例 29. 在H2O中在40℃下用[NH4]2Ce[NO3]6将 (C2F5)(CH2=CHCH2CH2)P(O)OH接枝聚合在多孔聚合物载体(亲水性的交联的聚乙烯基醚) 上
在带有回流冷凝器、滴液漏斗和KPG搅拌器的500 ml的3颈圆底烧瓶中，预先置入白色固体聚合物凝胶(~20 g) (由H2O-悬浮液过滤)，并加入 (C2F5)(CH2=CHCH2CH2)P(O)OH水溶液 (18.77 g，在100 ml水中)。作为起始剂，将[NH4]2Ce[NO3]6 (2.41 g)/HNO3 (65%, 1.44g)水溶液 (20 ml)置于滴液漏斗中。整个装置在膜泵真空(100 mbar)中脱气并用N2吹扫。加热反应悬浮液(40℃)，随后加入起始剂物质。将现为黄色的悬浮液在40℃下搅拌22 h。随后过滤，并用水(2 x 100 ml)洗涤滤饼。用水(3 x 100 ml)和H2SO4 (浓，25 g)/抗坏血酸(17.6 g)溶液 (500 ml)(5 x 100 ml)洗涤该浅黄色聚合物材料。随后，还用NaHPO4/NaOH缓冲溶液 (pH 7, 50 mM)和水(总共1000 ml)多次中性洗涤。将轻微米色的聚合物材料在Millipur水下在0℃下储存在冰箱中，。生成这样的聚合物材料，在其中0.9克所使用的次膦酸与1g聚合物结合。
此外，通过固体-和液体-NMR光谱法研究了所得到的聚合物材料。检测到的信号与丁-3-烯-1-基五氟乙基次膦酸的信号相当，并可归属于结构单元
。
实施例 30. 在硅胶载体材料存在下的聚合
步骤1: 巯基硅胶的制备
目的:由LiChroprep Si 100合成巯基LiChroprep（LiChroprep Mercapto）；15µm -25µm。LiChroprep Si 100具有10 nm的平均孔径。
LiChroprep Si 100是一种传统制备的不规则SiO2吸附剂（硅胶），具有10nm的平均孔径和15μm至25μm的平均粒径。LiChroprep Si只是一个商品名。这种硅胶的制备根据现有技术进行并且是本领域技术人员已知的。
装置: 1l 3-颈烧瓶, KPG搅拌器, 回流冷凝器, 油浴加热90℃, 氮气进料，50ml滴液漏斗，1x搅拌器，2x玻璃吸滤器1l Por. 4
1x 2000 ml 3-颈烧瓶, 2x 2升吸瓶，1x瓷皿。
表1: 使用的化学品:
过程:
将100.1 g的LiChroprep Si100预先置入1000 ml3-颈烧瓶中，并在250 rpm 下悬浮在0.1摩尔浓度的乙酸钠溶液中。
应在10-15分钟内在搅拌下滴加该巯基丙基甲基二甲氧基硅烷。
该悬浮液在回流下 (90℃)加热3小时。
在加热3小时后，该悬浮液在搅拌下缓慢冷却至室温。
然后将凝胶在1升Por4玻璃料上抽吸，用1升去离子水重新悬浮并抽吸。将凝胶转移到2升三颈烧瓶中，并加入1升甲醇。
该悬浮液在65-69℃ 下加热30分钟。冷却至室温后，将反应混合物在1L Por4玻璃料上抽吸，用100ml甲醇洗涤2次并用真空干燥1小时。
在无真空的通风橱中静置过夜，并在次日再次在真空下干燥3小时。
元素分析: C = 6.3%, S = 4.0%。
2.步骤加入丁-3-烯-1-基(五氟乙基)次膦酸
产品批次: ScW14FE002
装置:
- 2x 250 ml 三颈烧瓶
- 冷凝器
- KPG搅拌器和搅拌器套
- 电热板
- 温度计和油浴
- 1000µl Eppendorf移液器仪器编号（equi No.）: 70221348
- 分析天平仪器编号: 70081915
- 125 ml Por.4玻璃料。
表2: 化学品:
过程:
将巯基硅胶（ScW14FE001）预先置入具有40ml甲醇的三颈烧瓶中并在氮气下悬浮。然后加入3-丁烯基五氟乙基次膦酸、冰醋酸和V65。将这些称重的物料位于其中的容器用少量甲醇冲洗两次。将反应混合物在氮气下在67℃的浴温下煮沸6小时。通过125ml Por.4玻璃料，抽吸微温的反应溶液。
将凝胶转移到另一个250ml三颈烧瓶中，用约50ml甲醇在搅拌下煮沸5分钟并抽吸。该洗涤步骤重复3次。
首先在通风橱中将该凝胶干燥过夜，然后在30℃下在真空干燥箱中干燥16小时。
元素分析:
3. 测定氯化铽的结合能力
装置:
- 10、25和100 ml量瓶
- UV光谱仪Ultrospec 4000，Pharmacia Biotech，仪器编号 59485
- 超声波浴
- 分析天平Sartorius BP221 F仪器编号:70098279
-离心机Eppendorf 5804, 仪器编号: EM 2363。
表3: 使用的化学品
化学品 商品编号/批号 摩尔质量或 SBET
氯化铽六水合物(TbCl3*6 H2O) 1315353 265.29
LiChroprep Si 100, 15-25 µm F553395
巯基-硅胶 ScW14FE001
得自步骤2的硅胶 ScW14FE002
水,MilliQ
在220nm下，在0.018-1.832mg / ml的范围内，记录在水中的氯化铽六水合物的吸附的校准曲线。拟合线遵循直线方程y = 0.8502 x + 0.009，其中R² = 0.999。
在封闭的玻璃容器中，在每种情况下，将10ml 0.521mg的TbCl3 * 6 H2O在水中的原液加入到约200mg（精确称重的）各自的硅胶中，如表4中所示，并平行保持在超声波浴中10分钟。随后，将每5ml溶液以5000rpm离心5分钟，并在220nm下测量上清液的吸附。
表4: 结果:
试样 上清液吸附（220 nm）
原液(0.521 mg的TbCl3 * 6 H2O在水中) 0.437
硅胶 LiChroprep Si 100, 15-25 µm 0.401
得自步骤2的硅胶 0.148
TbCl3吸附的测量显示出降低70％，这相当于Tb阳离子的结合量。

Claims (17)

1.式I的化合物
其中
Rf表示直链或支链的具有1-12 个C原子的全氟烷基，
A表示H、F、Cl或者直链或支链的具有1-12 个C原子的烷基，
B表示-(CR1R2)n-、[-(CR1R2)m-O-(CR1R2)m1-]m2、亚芳基或取代的亚芳基，
X表示H、F和/或Cl，
n表示0-20的整数，
m表示1-20的整数，
m1表示0-8的整数，
m2表示1-20的整数和
R1或R2 各自彼此独立地表示H、F、Cl或者直链或支链的具有1-12 个C原子的烷基。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，Rf 表示直链或支链的具有1-8 个C原子的全氟烷基。
3.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于，A和X是相同的。
4.根据权利要求1-3中一项或多项所述的化合物，其特征在于，B 表示-(CR1R2)n-、亚芳基或取代的亚芳基。
5.制备根据权利要求1-4中任一项所述的式I的化合物的方法，其特征在于，
a) 使式II化合物水解
其中Rf、A、B和X具有权利要求1-4的一项或多项中给出的含义，并且x 表示1或2，由此中间生成式IIIa的中间化合物，
其中Rf、A、B和X 具有式II中给出的含义，
或者
b) 使式II化合物
其中Rf、A、B和X 具有权利要求1-4的一项或多项中给出的含义，x 表示1、2或3，与六烷基二硅氧烷在不存在或存在催化量的水的情况下反应，
其中所述六烷基二硅氧烷的烷基各自彼此独立地表示直链或支链的具有1-4个C原子的烷基，由此生成式III的中间化合物,
其中Rf、A、B和X具有式II中给出的含义，随后将其水解。
6.式IIIa的化合物,
其中Rf、A、B和X具有权利要求1-4任一项中给出的含义。
7.根据权利要求1-4中一项或多项所述的式I的化合物在制备低聚物或聚合物中的用途。
8.低聚物或聚合物，其包含聚合的根据权利要求1-4中一项或多项所述的式I的化合物作为单体单元。
9.制备根据权利要求8的低聚物或聚合物的方法，其特征在于，使如权利要求1至4中一项或多项所述的式I的化合物任选地与其它单体一起和任选地在交联剂存在下聚合。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，所述聚合通过自由基进行。
11.根据权利要求9或10的方法，其特征在于，制备均聚物。
12.根据权利要求9至11中一项或多项的方法，其特征在于，没有交联剂地聚合。
13.根据权利要求9至12中一项或多项的方法，其特征在于，所述聚合在载体材料中、在载体材料上或在载体材料旁进行。
14.复合材料，其包含载体材料和至少一种根据权利要求1的化合物或根据权利要求8的化合物。
15.根据权利要求1至4、根据权利要求6、根据权利要求8或根据权利要求14的一项或多项的化合物作为离子交换剂或作为布朗斯台德酸催化剂的用途。
16.根据权利要求1至4、根据权利要求6、根据权利要求8或根据权利要求14的一项或多项的化合物用于从溶液中萃取稀土的阳离子的用途。
17.式I的根据权利要求1的化合物的盐，其相应于式IV，
或根据权利要求8的离子化合物，其包含聚合的式IV的盐或根据权利要求14的离子化合物，其包含载体材料和至少一种式IV的盐或含有聚合的式IV的盐的离子聚合物或低聚物，其中式IV中的阳离子Kt+表示无机或有机阳离子，其中Rf、A、B和X具有权利要求1至4中任一项中给出的含义。
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