FR3141939A1 - NON-AROMATIC ASYMMETRICAL MONO(2-CYANOETHYL)TRIORGANOPHOSPHONIUM SALT, ITS SYNTHESIS PROCESS AND ITS USE AS AN ELECTROLYTE COMPOUND, AS A LUBRICANT AND LUBRICANT ADDITIVE, AS A GAS CAPTURE AGENT, IN AS A SOLVENT FOR CATALYSIS AND AS A SURFACE MODIFICATION AGENT BY CLICK CHEMISTRY - Google Patents
NON-AROMATIC ASYMMETRICAL MONO(2-CYANOETHYL)TRIORGANOPHOSPHONIUM SALT, ITS SYNTHESIS PROCESS AND ITS USE AS AN ELECTROLYTE COMPOUND, AS A LUBRICANT AND LUBRICANT ADDITIVE, AS A GAS CAPTURE AGENT, IN AS A SOLVENT FOR CATALYSIS AND AS A SURFACE MODIFICATION AGENT BY CLICK CHEMISTRY Download PDFInfo
- Publication number
- FR3141939A1 FR3141939A1 FR2211930A FR2211930A FR3141939A1 FR 3141939 A1 FR3141939 A1 FR 3141939A1 FR 2211930 A FR2211930 A FR 2211930A FR 2211930 A FR2211930 A FR 2211930A FR 3141939 A1 FR3141939 A1 FR 3141939A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- group
- cyanoethyl
- mixture
- phosphonium salt
- alkyl group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002904 solvent Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000003879 lubricant additive Substances 0.000 title claims abstract description 5
- -1 2-CYANOETHYL Chemical class 0.000 title claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 18
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 49
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 42
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 30
- 150000004714 phosphonium salts Chemical class 0.000 claims description 25
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 20
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 19
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 18
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 18
- 125000004469 siloxy group Chemical group [SiH3]O* 0.000 claims description 18
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 claims description 18
- CHZAMJVESILJGH-UHFFFAOYSA-N 3-[bis(2-cyanoethyl)phosphanyl]propanenitrile Chemical compound N#CCCP(CCC#N)CCC#N CHZAMJVESILJGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 claims description 16
- 125000000101 thioether group Chemical group 0.000 claims description 16
- 125000003375 sulfoxide group Chemical group 0.000 claims description 15
- 125000003837 (C1-C20) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 13
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 13
- 125000005913 (C3-C6) cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000000081 (C5-C8) cycloalkenyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000003358 C2-C20 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- LRQDMMVZKMBBQC-UHFFFAOYSA-N 3-phosphanylpropanenitrile Chemical class PCCC#N LRQDMMVZKMBBQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 11
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M triflate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 239000012039 electrophile Substances 0.000 claims description 9
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 9
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 claims description 8
- YTVQIZRDLKWECQ-UHFFFAOYSA-N 2-benzoylcyclohexan-1-one Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1CCCCC1=O YTVQIZRDLKWECQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- KTQDYGVEEFGIIL-UHFFFAOYSA-N n-fluorosulfonylsulfamoyl fluoride Chemical compound FS(=O)(=O)NS(F)(=O)=O KTQDYGVEEFGIIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- BMNCJOAMYDWZAS-UHFFFAOYSA-N 3-(2-cyanoethylphosphanyl)propanenitrile Chemical compound N#CCCPCCC#N BMNCJOAMYDWZAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YIEDHPBKGZGLIK-UHFFFAOYSA-L tetrakis(hydroxymethyl)phosphanium;sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O.OC[P+](CO)(CO)CO.OC[P+](CO)(CO)CO YIEDHPBKGZGLIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000000539 dimer Substances 0.000 claims description 5
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 125000001889 triflyl group Chemical group FC(F)(F)S(*)(=O)=O 0.000 claims description 4
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoro-n-(trifluoromethylsulfonyl)methanesulfonamide Chemical compound FC(F)(F)S(=O)(=O)NS(=O)(=O)C(F)(F)F ZXMGHDIOOHOAAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims description 3
- YTAHJIFKAKIKAV-XNMGPUDCSA-N [(1R)-3-morpholin-4-yl-1-phenylpropyl] N-[(3S)-2-oxo-5-phenyl-1,3-dihydro-1,4-benzodiazepin-3-yl]carbamate Chemical compound O=C1[C@H](N=C(C2=C(N1)C=CC=C2)C1=CC=CC=C1)NC(O[C@H](CCN1CCOCC1)C1=CC=CC=C1)=O YTAHJIFKAKIKAV-XNMGPUDCSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000010908 decantation Methods 0.000 claims description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000005649 metathesis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 125000004170 methylsulfonyl group Chemical group [H]C([H])([H])S(*)(=O)=O 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- JHRWWRDRBPCWTF-OLQVQODUSA-N captafol Chemical compound C1C=CC[C@H]2C(=O)N(SC(Cl)(Cl)C(Cl)Cl)C(=O)[C@H]21 JHRWWRDRBPCWTF-OLQVQODUSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 2
- JBFYUZGYRGXSFL-UHFFFAOYSA-N imidazolide Chemical compound C1=C[N-]C=N1 JBFYUZGYRGXSFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000001731 2-cyanoethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C#N 0.000 abstract description 12
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 abstract description 4
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 abstract description 2
- 229910010941 LiFSI Inorganic materials 0.000 description 9
- VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(fluorosulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 150000002825 nitriles Chemical group 0.000 description 3
- 150000003003 phosphines Chemical class 0.000 description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 2
- XVBICEFRZXNTRM-UHFFFAOYSA-M tris(2-cyanoethyl)-methylphosphanium;iodide Chemical compound [I-].N#CCC[P+](C)(CCC#N)CCC#N XVBICEFRZXNTRM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- MMHHJEKZUDOAGU-UHFFFAOYSA-N 3-[2-cyanoethyl(methyl)phosphanyl]propanenitrile Chemical compound N#CCCP(C)CCC#N MMHHJEKZUDOAGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BNKNKBBARRAACZ-UHFFFAOYSA-N 3-[ethyl(methyl)phosphanyl]propanenitrile Chemical compound CP(CCC#N)CC BNKNKBBARRAACZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKJPEAGHQZHRQV-UHFFFAOYSA-N Triiodomethane Natural products IC(I)I OKJPEAGHQZHRQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002619 bicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- RDHPKYGYEGBMSE-UHFFFAOYSA-N bromoethane Chemical compound CCBr RDHPKYGYEGBMSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001995 cyclobutyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001559 cyclopropyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C1([H])* 0.000 description 1
- 238000004807 desolvation Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000000806 fluorine-19 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M iodide Chemical compound [I-] XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N iodomethane Chemical compound IC INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- PVWOIHVRPOBWPI-UHFFFAOYSA-N n-propyl iodide Chemical compound CCCI PVWOIHVRPOBWPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N oxidophosphanium Chemical class [PH3]=O MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N phosphorus trichloride Chemical compound ClP(Cl)Cl FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001394 phosphorus-31 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 125000003003 spiro group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/54—Quaternary phosphonium compounds
- C07F9/5407—Acyclic saturated phosphonium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/54—Quaternary phosphonium compounds
- C07F9/5449—Polyphosphonium compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un sel de mono(2-cyanoéthyl)triorganophosphonium asymétrique non aromatique, son procédé de synthèse ainsi que son utilisation en tant que composé d’électrolyte, en tant que lubrifiant et additif de lubrifiant, en tant qu’agent de capture de gaz, en tant que solvant pour catalyse et en tant qu’agent de modification de surface par Chimie Click.The present invention relates to a non-aromatic asymmetric mono(2-cyanoethyl)triorganophosphonium salt, its synthesis method and its use as an electrolyte compound, as a lubricant and lubricant additive, as a capture agent gas, as a solvent for catalysis and as a surface modification agent by Chimie Click.
Description
La présente invention concerne un sel de mono(2-cyanoéthyl)triorganophosphonium asymétrique non aromatique, son procédé de synthèse ainsi que son utilisation en tant que composé d’électrolyte, en tant que lubrifiant et additif de lubrifiant, en tant qu’agent de capture de gaz, en tant que solvant pour catalyse et en tant qu’agent de modification de surface par Chimie Click.The present invention relates to a non-aromatic asymmetric mono(2-cyanoethyl)triorganophosphonium salt, its synthesis method and its use as an electrolyte compound, as a lubricant and lubricant additive, as a capture agent gas, as a solvent for catalysis and as a surface modification agent by Chimie Click.
La synthèse de composés ioniques dérivés de la tris(2-cyanoéthyl)phosphine permet d’aboutir à la formation de composés appartenant à la famille de sels de phosphonium substitués par une seule chaine (2-cyanoéthyle) et trois substituants non-aromatiques différents.The synthesis of ionic compounds derived from tris(2-cyanoethyl)phosphine leads to the formation of compounds belonging to the family of phosphonium salts substituted by a single chain (2-cyanoethyl) and three different non-aromatic substituents.
L’art antérieur décrit une technologie actuelle de synthèse qui passe par l’alkylation d’une triorganophosphine asymétrique avec une chaine (2-cyanoéthyle). Cette synthèse utilise une triorganophoshine non-aromatique qui peut être inflammable, toxique et est particulièrement sensible à l’oxydation de l’air.The prior art describes a current synthesis technology which involves the alkylation of an asymmetric triorganophosphine with a (2-cyanoethyl) chain. This synthesis uses a non-aromatic triorganophoshine which can be flammable, toxic and is particularly sensitive to air oxidation.
Air-Stable Trialkylphosphonium Salts: Simple, Practical, and Versatile Replacements for Air-Sensitive Trialkylphosphines.Applications in Stoichiometric and Catalytic Processes. Org. Lett. 2001, 3, 4295–4298 décrit un procédé qui obtient un mélange de produits secondaires difficilement séparables du produit désiré.Air-Stable Trialkylphosphonium Salts: Simple, Practical, and Versatile Replacements for Air-Sensitive Trialkylphosphines . Applications in Stoichiometric and Catalytic Processes. Org. Lett. 2001, 3, 4295–4298 describes a process which obtains a mixture of secondary products which are difficult to separate from the desired product.
Vlád, G.; Richter, F. U.; Horváth, I. T. Synthesis of Fluorous Trialkyl Phosphines with the Complete Exclusion of PH3.Tetrahedron Letters 2005,46(49), 8605–8608 décrit une synthèse à partir de trihydrure de phosphore PH3(toxique, inflammable et extrêmement sensible à l’oxydation) ou de trichlorure de phosphore PCl3et cela conduit à un mélange de phosphines primaires, secondaires et tertiaires mixtes difficilement contrôlables.Vlád, G.; Richter, FU; Horváth, IT Synthesis of Fluorous Trialkyl Phosphines with the Complete Exclusion of PH3. Tetrahedron Letters 2005 , 46 (49), 8605–8608 describes a synthesis from phosphorus trihydride PH 3 (toxic, flammable and extremely sensitive to oxidation) or phosphorus trichloride PCl 3 and this leads to a mixture of phosphines mixed primary, secondary and tertiary sectors which are difficult to control.
Les procédés de synthèse actuels ne permettent pas d’obtenir facilement ce précurseur triorganophosphine asymétrique.Current synthesis processes do not make it easy to obtain this asymmetric triorganophosphine precursor.
Les procédés de synthèse actuels ne permettent pas d’éliminer les traces d’oxydes de phosphines et de produits secondaires phosphorés, ce qui engendre une mauvaise pureté du produit synthétisé.Current synthesis processes do not make it possible to eliminate traces of phosphine oxides and phosphorus side products, which leads to poor purity of the synthesized product.
Pour ces raisons, les procédés de synthèse de l’état de l’art ne sont pas compatibles avec une fabrication à l’échelle industrielle.For these reasons, state-of-the-art synthesis processes are not compatible with manufacturing on an industrial scale.
De plus, les tris(2-cyanoéthyl)phosphonium de l’art antérieur sont des sels de phosphonium contenant une seule chaine 2-cyanoéthyle et trois substituants non-aromatiques identiques.In addition, the tris(2-cyanoethyl)phosphonium of the prior art are phosphonium salts containing a single 2-cyanoethyl chain and three identical non-aromatic substituents.
DE102008021271 décrit un sel de mono(2-cyanoéthyl)trialkylphosphonium possédant donc trois substituants identiques.DE102008021271 describes a mono(2-cyanoethyl)trialkylphosphonium salt therefore having three identical substituents.
Il existe un réel besoin d’une nouvelle famille de mono(2-cyanoéthyl)triorganophosphonium asymétrique possédant des substituants différents non-aromatiques et d’un procédé de synthèse permettant d’obtenir des produits de grande pureté et compatible à l’échelle industrielle.There is a real need for a new family of asymmetric mono(2-cyanoethyl)triorganophosphonium having different non-aromatic substituents and for a synthesis process making it possible to obtain products of high purity and compatible on an industrial scale.
L’invention concerne une nouvelle famille de sels de phosphonium de formule (I)The invention relates to a new family of phosphonium salts of formula (I)
dans laquellein which
X-est choisi parmi les phosphates de fluoroalkyle, les phosphinates de fluoroalkyle, les phosphonates de fluoroalkyle, les acétates, les triflates, les imides, les amidures, les méthanides, les borates, les phosphates, les sulfonimides ou les aluminates ; -
R1, R2 et R3 sont différents entre eux et indépendamment choisis parmi par un alkyle en C1-C20, un cycloalkyle en C3-C6, un alcényle en C2-C20, un cycloalcényle en C5-C8, un alcynyle en C2-C20, par un groupement vinylbenzylique ; dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle fluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons ; à la condition que R1, R2 et R3 soient différent d’une chaîne CH2-CH2-CN.R1, R2 and R3 are different from each other and independently chosen from a C1-C20 alkyl, a C3-C6 cycloalkyl, a C2-C20 alkenyl, a C5-C8 cycloalkenyl, a C2-C20 alkynyl, a vinylbenzyl group; in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a sulfoxide group, a nitrile group, a thioether group or their combinations; on the condition that R1, R2 and R3 are different from a CH 2 -CH 2 -CN chain.
L’invention concerne également un dimère de sel de (2-cyanoéthyl)phosphonium ainsi que le procédé de synthèse de cette famille de composés et l’utilisation de cette famille de composés en tant que composé d’électrolyte, en tant qu’additif de lubrifiant, en tant que lubrifiant, en tant qu’agent de capture de gaz et en tant que solvant de catalyse et en tant qu’agent de modification de surface par Chimie Click.The invention also relates to a (2-cyanoethyl)phosphonium salt dimer as well as the process for the synthesis of this family of compounds and the use of this family of compounds as an electrolyte compound, as an additive of lubricant, as a lubricant, as a gas capture agent and as a catalysis solvent and as a surface modification agent by Click Chemistry.
L’invention propose une nouvelle famille de sels de (2-cyanoéthyl)phosphonium comprenant une seule chaine (2-cyanoéthyle). Ces composés ont l’avantage d’être d’une grande pureté.The invention proposes a new family of (2-cyanoethyl)phosphonium salts comprising a single (2-cyanoethyl) chain. These compounds have the advantage of being of high purity.
Les sels de phosphoniums comprenant une seule chaîne (2-cyanoéthyle) sont très intéressants. En effet, le moment dipolaire, la constante diélectrique du liquide ionique de ces composés sont augmentés par rapport à des sels de phosphonium n’ayant pas de fonction nitrile. La présence d’une chaîne (2-cyanoéthyle) permet une meilleure désolvatation des ions Lithium ainsi qu’une interaction forte avec les surfaces et donne la possibilité d’être greffé sur les surfaces. Ces nouveaux sels sont asymétriques, ce qui leur permet d’avoir un point de cristallisation bas et donc d’être compatibles avec des utilisations sur de plus larges gammes des températures. De plus, le fait de ne porter qu’une seule chaine (2-cyanoéthyle) et 3 substituants non-aromatiques permet d’obtenir des composés peu visqueux.Phosphonium salts comprising a single chain (2-cyanoethyl) are very interesting. Indeed, the dipole moment and the dielectric constant of the ionic liquid of these compounds are increased compared to phosphonium salts not having a nitrile function. The presence of a chain (2-cyanoethyl) allows better desolvation of Lithium ions as well as strong interaction with surfaces and gives the possibility of being grafted onto surfaces. These new salts are asymmetrical, which allows them to have a low crystallization point and therefore to be compatible with uses over wider temperature ranges. In addition, the fact of carrying only one chain (2-cyanoethyl) and 3 non-aromatic substituents makes it possible to obtain low viscosity compounds.
Par rapport à leurs homologues ammoniums, l’atome de phosphore plus mou permet une interaction différente avec les surfaces et les sels de bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (FSI) ont des points de fusion plus bas.Compared to their ammonium counterparts, the softer phosphorus atom allows different interaction with surfaces and bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (FSI) salts have lower melting points.
Le procédé selon l’invention présente plusieurs avantages.The process according to the invention has several advantages.
Premièrement, les solvants utilisés sont des produits peu toxiques et sans danger pour l’environnement car ils sont dits « verts ».Firstly, the solvents used are low-toxic products that are safe for the environment because they are called “green”.
Deuxièmement, les précurseurs de synthèse sont peu coûteux et stables à l’air et les intermédiaires de synthèse sont peu toxiques.Second, the synthesis precursors are inexpensive and stable in air and the synthesis intermediates are low toxic.
Troisièmement, les réactions mises en œuvre sont peu sensibles à l’oxygène.Third, the reactions carried out are not very sensitive to oxygen.
Quatrièmement, le procédé de synthèse permet de choisir de façon indépendante les trois groupements organiques non-aromatiques qui viennent substituer le sel de (2-cyanoéthyl)triorganophosphonium.Fourth, the synthesis process makes it possible to independently choose the three non-aromatic organic groups which replace the (2-cyanoethyl)triorganophosphonium salt.
Cinquièmement, le procédé de synthèse permet d’obtenir des sels de (2-cyanoéthyl)triorganophosphonium de pureté élevée.Fifth, the synthesis process can obtain high purity (2-cyanoethyl)triorganophosphonium salts.
Sixièmement, le procédé permet une voie de synthèse industrialisable.Sixth, the process allows for an industrializable synthesis route.
Un premier objet de l’invention concerne une nouvelle famille de sels de phosphonium de formule (I)A first subject of the invention relates to a new family of phosphonium salts of formula (I)
dans laquellein which
X-est choisi parmi les phosphates de fluoroalkyle, les phosphinates de fluoroalkyle, les phosphonates de fluoroalkyle, les acétates, les triflates, les imides, les amidures, les méthanides, les borates, les phosphates, les sulfonimides ou les aluminates ; -
R1, R2 et R3 sont différents entre eux et indépendamment choisis parmi par un alkyle en C1-C20, un cycloalkyle en C3-C6, un alcényle en C2-C20, un cycloalcényle en C5-C8, un alcynyle en C2-C20, par un groupement vinylbenzylique ; dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle fluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons ; à la condition que R1, R2 et R3 soient différent d’une chaîne CH2-CH2-CN.R1, R2 and R3 are different from each other and independently chosen from a C1-C20 alkyl, a C3-C6 cycloalkyl, a C2-C20 alkenyl, a C5-C8 cycloalkenyl, a C2-C20 alkynyl, a vinylbenzyl group; in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a sulfoxide group, a nitrile group, a thioether group or their combinations; on the condition that R1, R2 and R3 are different from a CH 2 -CH 2 -CN chain.
Les atomes d’hydrogène peuvent donc être substitués en partie dans la mesure où la molécule est stable.The hydrogen atoms can therefore be partly substituted as long as the molecule is stable.
Le terme "alkyle" désigne un radical aliphatique saturé, linéaire ou ramifié, ayant le nombre d'atomes de carbone indiqué. Le fragment alkyle peut être à chaîne linéaire ou ramifiée.The term "alkyl" designates a saturated aliphatic radical, linear or branched, having the indicated number of carbon atoms. The alkyl moiety may be straight or branched chain.
Le terme "alcényle" désigne un groupement alkyle, tel que défini ci-dessus, comportant au moins une double liaison C=C.The term “alkenyl” designates an alkyl group, as defined above, comprising at least one C=C double bond.
Le terme "alcynyle" désigne un groupement alkyle, tel que défini ci-dessus, comportant au moins une triple liaison C≡C Le terme "cycloalkyle" désigne un ensemble de cycles saturés ou partiellement insaturés, monocyclique, bicyclique, polycyclique ponté ou spiro. Les cycles monocycliques comprennent, par exemple, les cycles cyclopropyle, cyclobutyle, cyclopentyle et cyclohexyle.The term "alkynyl" designates an alkyl group, as defined above, comprising at least one C≡C triple bond. The term "cycloalkyl" designates a set of saturated or partially unsaturated, monocyclic, bicyclic, bridged polycyclic or spiro rings. Monocyclic rings include, for example, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl and cyclohexyl rings.
Dans un mode de réalisation plus particulièrement préféré, R1 est choisi parmi un alkyle en C1-C10 dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle perfluoré, un groupement silyle, un siloxy, un sulfoxyde, un nitrile, un thioéther ou leurs combinaisons ;In a more particularly preferred embodiment, R1 is chosen from a C1-C10 alkyl in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a perfluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy, a sulfoxide, a nitrile, a thioether or combinations thereof;
De manière encore plus préférée, R1 est choisi parmi un méthyle ou un alkyle en C1-C4 dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle perfluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons ; et R2 est un alkyle en C1-C10 dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle perfluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons ; et de manière encore plus préférée, R2 est choisi parmi un méthyle, un éthyle, un propyle, un iso-butyle, unn-butyle, ou un allyle ; et dont R3 est choisi de manière préférée parmi un alkyle en C1-C10 et de manière encore plus préférée parmi un alkyle en C1-C4.Even more preferably, R1 is chosen from a methyl or a C1-C4 alkyl in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a perfluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a sulfoxide group, a nitrile group, a thioether group or combinations thereof; and R2 is a C1-C10 alkyl in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a perfluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a group sulfoxide, a nitrile group, a thioether group or combinations thereof; and even more preferably, R2 is chosen from methyl, ethyl, propyl, iso-butyl, n -butyl, or allyl; and of which R3 is preferably chosen from a C1-C10 alkyl and even more preferably from a C1-C4 alkyl.
Dans un mode de réalisation préféré, X-est choisi parmi bis(fluorosulfonyl)imide (FSI), bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (TFSI), tétrafluoroborate, hexafluorophosphate, dicyanamide, triflate, 4,5-dicyano-2-(trifluoromethyl)imidazolate, fluorosulfonyl(trifluoromethanesulfonyl)imide, bis(oxalato)borate, difluorobis(oxalato)borate, acétate, N-ethyl-N-methyl-functionalized sulfonimide, (difluoromethanesulfonyl)(trifluoromethanesulfonyl)imide, (methanesulfonyl)(trifluoromethanesulfonyl)imide.In a preferred embodiment, , fluorosulfonyl(trifluoromethanesulfonyl)imide, bis(oxalato)borate, difluorobis(oxalato)borate, acetate, N-ethyl-N-methyl-functionalized sulfonimide, (difluoromethanesulfonyl)(trifluoromethanesulfonyl)imide, (methanesulfonyl)(trifluoromethanesulfonyl)imide.
Dans un mode de réalisation encore plus préféré, X-est choisi parmi le FSI ou le TFSI.In an even more preferred embodiment, X - is chosen from FSI or TFSI.
Les modes de réalisation préférés quant au choix de l’anion X-exposés ci-dessus peuvent être combinés aux modes de réalisation préférés quant au choix des groupes R1, R2 et R3 exposés précédemment.The preferred embodiments regarding the choice of the anion
Un deuxième objet de l’invention est le sel de phosphonium sous la forme de dimère.A second object of the invention is the phosphonium salt in dimer form.
Le dimère de sel de phosphonium est représenté par la formule (II),The phosphonium salt dimer is represented by formula (II),
dans laquellein which
Z est choisi parmi les di-radicaux alkyles en C1-C20 de type –(CH2)n– pouvant comprendre un ou plusieurs éthers ou pouvant comprendre un ou plusieurs enchaÏnements de type –CH2–Y–CH2– avec Y=S, SO ou SO2 ; de préférence le di-radical alkyle est un diradical éthyle, propyle, butyle ou pentyle ;Z is chosen from C1-C20 alkyl di-radicals of the –(CH 2 )n– type which may comprise one or more ethers or which may comprise one or more chains of the –CH 2 –Y–CH 2 – type with Y=S , SO or SO2; preferably the alkyl diradical is an ethyl, propyl, butyl or pentyl diradical;
X-est choisi parmi les phosphates de fluoroalkyle, les phosphinates de fluoroalkyle, les phosphonates de fluoroalkyle, les acétates, les triflates, les imides, les amidures, les méthanides, les borates, les phosphates, les sulfonimides ou les aluminates ; -
R2 et R3 sont différents entre eux et indépendamment choisis parmi un alkyle en C1-C20, un cycloalkyle en C3-C6, un alcényle en C2-C20, un cycloalcényle en C5-C8, un alcynyle en C2-C20, un groupement vinylbenzylique ; dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un alkyle perfluoré, un silyle, un siloxy, un sulfoxyde, un nitrile, un thioéther ou leurs combinaisons ; à la condition que R2 et R3 soient différents d’une chaine CH2-CH2-CN.R2 and R3 are different from each other and independently chosen from a C1-C20 alkyl, a C3-C6 cycloalkyl, a C2-C20 alkenyl, a C5-C8 cycloalkenyl, a C2-C20 alkynyl, a vinylbenzyl group; in which the hydrogen atoms may be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a perfluorinated alkyl, a silyl, a siloxy, a sulfoxide, a nitrile, a thioether or combinations thereof; on the condition that R2 and R3 are different from a CH 2 -CH 2 -CN chain.
Un troisième objet de l’invention est un procédé de synthèse de la famille de sels de phosphonium définie précédemment.A third object of the invention is a process for synthesizing the family of phosphonium salts defined above.
Lorsque le sel est un monomère, le procédé comprend les étapes suivantes :When the salt is a monomer, the process includes the following steps:
a) Mélange d’une solution d’alcoolate alcalin à une solution de chlorure de tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium (THPC) ou à une solution de tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium sulfate (THPS) pour obtenir le mélange Aa) Mixing an alkaline alkoxide solution with a solution of tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium chloride (THPC) or with a solution of tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium sulfate (THPS) to obtain mixture A
b) Filtration du mélange Ab) Filtration of mixture A
c) Mélange du filtrat obtenu à l’étape b) avec de l’acrylonitrilec) Mixing the filtrate obtained in step b) with acrylonitrile
d) Filtration du mélange obtenu à l’étape c) pour obtenir le précipité formé de tris(2-cyanoéthyl)phosphine (TCP)d) Filtration of the mixture obtained in step c) to obtain the precipitate formed from tris(2-cyanoethyl)phosphine (TCP)
e) Addition suivie du mélange d’un électrophile R3Y dont Y peut être un halogénure ou un OTf (triflate) ou un OTs (tosylate) et dont R3 est choisi parmi un groupement alkyle en C1-C20, un cycloalkyle en C3-C6, un alcényle en C2-C20, un cycloalcényle en C5-C8, un alcynyle en C2-C20, un groupement vinylbenzylique ; dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle fluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons à une solution de TCP obtenu à l’étape d) dans un solvante) Addition followed by the mixture of an electrophile R3Y of which Y can be a halide or an OTf (triflate) or an OTs (tosylate) and of which R3 is chosen from a C1-C20 alkyl group, a C3-C6 cycloalkyl, a C2-C20 alkenyl, a C5-C8 cycloalkenyl, a C2-C20 alkynyl, a vinylbenzyl group; in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a sulfoxide group, a nitrile group, a thioether group or their combinations with a solution of TCP obtained in step d) in a solvent
f) Filtration suivie du séchage du mélange obtenu à l’étape e) pour obtenir le précipité formé de sel de tris(2-cyanoéthyl)phosphoniumf) Filtration followed by drying of the mixture obtained in step e) to obtain the precipitate formed from tris(2-cyanoethyl)phosphonium salt
g) Mélange d’une solution d’alcoolate alcalin au sel obtenu dans l’étape f) dans de l’alcool pour obtenir le mélange Bg) Mixing an alkaline alkoxide solution with the salt obtained in step f) in alcohol to obtain mixture B
h) Séchage du mélange Bh) Drying of mixture B
i) Addition suivie du mélange d’un électrophile R2Y dont Y peut être un halogénure ou OTf (triflate) ou OTs (tosylate) et dont R2 est choisi parmi le groupe constitué par un alkyle en C1-C20, un cycloalkyle en C3-C6, un alcényle en C2-C20, un cycloalcényle en C5-C8, un alcynyle en C2-C20, un groupement vinylbenzylique ; dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle fluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons ; à une solution de la bis(2-cyanoéthyl)phosphine obtenue à l’étape h) dans un solvanti) Addition followed by the mixture of an electrophile R2Y of which Y can be a halide or OTf (triflate) or OTs (tosylate) and of which R2 is chosen from the group consisting of a C1-C20 alkyl, a C3-C6 cycloalkyl , a C2-C20 alkenyl, a C5-C8 cycloalkenyl, a C2-C20 alkynyl, a vinylbenzyl group; in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a sulfoxide group, a nitrile group, a thioether group or their combinations; to a solution of the bis(2-cyanoethyl)phosphine obtained in step h) in a solvent
j) Filtration suivie du séchage du mélange obtenu à l’étape i) pour obtenir le précipité formé de sel de bis(2-cyanoéthyl)phosphoniumj) Filtration followed by drying of the mixture obtained in step i) to obtain the precipitate formed from bis(2-cyanoethyl)phosphonium salt
k) Mélange d’une solution d’alcoolate alcalin au sel obtenu dans l’étape j) dans de l’alcool pour obtenir le mélange Ck) Mixing an alkaline alkoxide solution with the salt obtained in step j) in alcohol to obtain mixture C
l) Séchage du mélange Cl) Drying of mixture C
m) Addition suivie du mélange d’un électrophile R1Y dont Y peut être un halogénure ou OTf (triflate) ou OTs (tosylate) et dont R1 est choisi parmi le groupe constitué par un alkyle en C1-C20, un cycloalkyle en C3-C6, un alcényle en C2-C20, un cycloalcényle en C5-C8, un alcynyle en C2-C20, un groupement vinylbenzylique ; dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle fluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons ; à une solution de la (2-cyanoéthyl)phosphine obtenue à l’étape l) dans un solvantm) Addition followed by the mixture of an electrophile R1Y of which Y can be a halide or OTf (triflate) or OTs (tosylate) and of which R1 is chosen from the group consisting of a C1-C20 alkyl, a C3-C6 cycloalkyl , a C2-C20 alkenyl, a C5-C8 cycloalkenyl, a C2-C20 alkynyl, a vinylbenzyl group; in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a sulfoxide group, a nitrile group, a thioether group or their combinations; to a solution of the (2-cyanoethyl)phosphine obtained in step l) in a solvent
n) Filtration suivie du séchage du mélange obtenu à l’étape m) pour obtenir le précipité formé de sel de (2-cyanoéthyl)phosphoniumn) Filtration followed by drying of the mixture obtained in step m) to obtain the precipitate formed from (2-cyanoethyl)phosphonium salt
o) Métathèse ionique du sel obtenu à l’étape n) dans un solvant pour obtenir le mélange Do) Ionic metathesis of the salt obtained in step n) in a solvent to obtain mixture D
p) Décantation, séparation/filtration et séchage du mélange D afin d’obtenir le sel de (2-cyanoéthyl)phosphonium PR1R2R3(2CN)Xp) Decantation, separation/filtration and drying of mixture D in order to obtain the (2-cyanoethyl)phosphonium salt PR1R2R3(2CN)X
Lorsque le sel est un dimère, le procédé comprend les étapes suivantes :When the salt is a dimer, the process comprises the following steps:
a) Mélange d’une solution d’alcoolate alcalin à une solution de chlorure de tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium (THPC) ou à une solution de tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium sulfate (THPS) pour obtenir le mélange Aa) Mixing an alkaline alkoxide solution with a solution of tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium chloride (THPC) or with a solution of tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium sulfate (THPS) to obtain mixture A
b) Filtration du mélange Ab) Filtration of mixture A
c) Mélange du filtrat obtenu à l’étape b) avec de l’acrylonitrilec) Mixing the filtrate obtained in step b) with acrylonitrile
d) Filtration du mélange obtenu à l’étape c) pour obtenir le précipité formé de tris(2-cyanoéthyl)phosphine (TCP)d) Filtration of the mixture obtained in step c) to obtain the precipitate formed from tris(2-cyanoethyl)phosphine (TCP)
e) Addition suivie du mélange d’un électrophile R3Y dont Y peut être un halogénure ou un OTf (triflate) ou un OTs (tosylate) et dont R3 est choisi parmi un groupement alkyle en C1-C20, un cycloalkyle en C3-C6, un alcényle en C2-C20, un cycloalcényle en C5-C8, un alcynyle en C2-C20,un groupement vinylbenzylique ; dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle fluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons à une solution de TCP obtenu à l’étape d) dans un solvante) Addition followed by the mixture of an electrophile R3Y of which Y can be a halide or an OTf (triflate) or an OTs (tosylate) and of which R3 is chosen from a C1-C20 alkyl group, a C3-C6 cycloalkyl, a C2-C20 alkenyl, a C5-C8 cycloalkenyl, a C2-C20 alkynyl, a vinylbenzyl group; in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a sulfoxide group, a nitrile group, a thioether group or their combinations with a solution of TCP obtained in step d) in a solvent
f) Filtration suivie du séchage du mélange obtenu à l’étape e) pour obtenir le précipité formé de sel de tris(2-cyanoéthyl)phosphoniumf) Filtration followed by drying of the mixture obtained in step e) to obtain the precipitate formed from tris(2-cyanoethyl)phosphonium salt
g) Mélange d’une solution d’alcoolate alcalin au sel obtenu dans l’étape f) dans de l’alcool pour obtenir le mélange Bg) Mixing an alkaline alkoxide solution with the salt obtained in step f) in alcohol to obtain mixture B
h) Séchage du mélange Bh) Drying of mixture B
i) Addition suivie du mélange d’un électrophile R2Y dont Y peut être un halogénure ou OTf (triflate) ou OTs (tosylate) et dont R2 est choisi parmi le groupe constitué par un alkyle en C1-C20, un cycloalkyle en C3-C6, un alcényle en C2-C20, un cycloalcényle en C5-C8, un alcynyle en C2-C20, un groupement vinylbenzylique ; dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle fluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons ; à une solution de la bis(2-cyanoéthyl)phosphine obtenue à l’étape h) dans un solvanti) Addition followed by the mixture of an electrophile R2Y of which Y can be a halide or OTf (triflate) or OTs (tosylate) and of which R2 is chosen from the group consisting of a C1-C20 alkyl, a C3-C6 cycloalkyl , a C2-C20 alkenyl, a C5-C8 cycloalkenyl, a C2-C20 alkynyl, a vinylbenzyl group; in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a sulfoxide group, a nitrile group, a thioether group or their combinations; to a solution of the bis(2-cyanoethyl)phosphine obtained in step h) in a solvent
j) Filtration suivie du séchage du mélange obtenu à l’étape i) pour obtenir le précipité formé de sel de bis(2-cyanoéthyl)phosphoniumj) Filtration followed by drying of the mixture obtained in step i) to obtain the precipitate formed from bis(2-cyanoethyl)phosphonium salt
k) Mélange d’une solution d’alcoolate alcalin au sel obtenu dans l’étape j) dans de l’alcool pour obtenir le mélange Ck) Mixing an alkaline alkoxide solution with the salt obtained in step j) in alcohol to obtain mixture C
l) Séchage du mélange Cl) Drying of mixture C
m) Addition suivie du mélange d’un électrophile Y-Z-Y dont Y peut être un halogénure ou OTf (triflate) ou OTs (tosylate) et dont Z est choisi parmi les di-radical alkyles en C1-C20 de type –(CH2)n– pouvant comprendre un ou plusieurs éther ou pouvant comprendre un ou plusieurs enchainements de type –CH2–Y–CH2– avec Y=S, SO ou SO2 ; de préférence le di-radical alkyle est un diradical éthyle, propyle, butyle ou pentyle ; dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle fluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons ; à une solution de la (2-cyanoéthyl)phosphine obtenue à l’étape l) dans un solvantm) Addition followed by the mixture of an electrophile YZY of which Y can be a halide or OTf (triflate) or OTs (tosylate) and of which Z is chosen from di-radical C1-C20 alkyls of type –(CH 2 )n – which may include one or more ethers or which may include one or more sequences of type –CH 2 –Y–CH 2 – with Y=S, SO or SO2; preferably the alkyl diradical is an ethyl, propyl, butyl or pentyl diradical; in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a sulfoxide group, a nitrile group, a thioether group or their combinations; to a solution of the (2-cyanoethyl)phosphine obtained in step l) in a solvent
n) Filtration suivie du séchage du mélange obtenu à l’étape m) pour obtenir le précipité formé de sel de dimère de (2-cyanoéthyl)phosphoniumn) Filtration followed by drying of the mixture obtained in step m) to obtain the precipitate formed from (2-cyanoethyl)phosphonium dimer salt
o) Métathèse ionique du sel obtenu à l’étape n) dans un solvant pour obtenir le mélange Do) Ionic metathesis of the salt obtained in step n) in a solvent to obtain mixture D
p) Décantation, séparation/filtration et séchage du mélange D afin d’obtenir le sel de dimère (2-cyanoéthyl)phosphonium (XPR2R3(2CN))2Zp) Decantation, separation/filtration and drying of mixture D in order to obtain the (2-cyanoethyl)phosphonium dimer salt (XPR2R3(2CN)) 2 Z
Un quatrième objet de l’invention est l’utilisation de la famille de sels de phosphonium définie par les formules (I) et (II) comme composé d’électrolyte.A fourth object of the invention is the use of the family of phosphonium salts defined by formulas (I) and (II) as an electrolyte compound.
Un cinquième objet de l’invention est l’utilisation de la famille de sels de phosphonium définie par les formules (I) et (II)comme agent de capture de gaz.A fifth object of the invention is the use of the family of phosphonium salts defined by formulas (I) and (II) as a gas capture agent.
Un sixième objet de l’invention est l’utilisation de la famille de sels de phosphonium définie par les formules (I) et (II) comme agent de modification de surface par Chimie Click.A sixth object of the invention is the use of the family of phosphonium salts defined by formulas (I) and (II) as a surface modification agent by Chimie Click.
Un septième objet de l’invention est l’utilisation de la famille de sels de phosphonium définie par les formules (I) et (II) comme solvant pour catalyse.A seventh object of the invention is the use of the family of phosphonium salts defined by formulas (I) and (II) as a solvent for catalysis.
Un huitième objet de l’invention est l’utilisation de la famille de sels de phosphonium définie par les formules (I) et (II) comme lubrifiant et comme additif de lubrifiant.An eighth object of the invention is the use of the family of phosphonium salts defined by formulas (I) and (II) as a lubricant and as a lubricant additive.
EXAMPLE 1 :EXAMPLE 1: (2-(2- cyanoéthyl)cyanoethyl) éthylméthylpropylphosphoniumethylmethylpropylphosphonium bis(bis( fluorosulfonylfluorosulfonyl )imide P123(2CN)FSI)imide P123(2CN)FSI
Une solution de NaOH est ajoutée sur une solution de THPC dans un solvant sous agitation. Puis est ajouté l’acrylonitrile. Le milieu réactionnel est filtré afin de récupérer le précipité formé (TCP). La phosphine TCP est dissous dans un solvant et l’iodométhane est ajouté sous agitation. Le mélange obtenu est filtré et séché afin de récupérer le sel d’iodure de tris(2-cyanoéthyl)méthylphosphonium. Une solution d’alcoolate alcalin est ajoutée à une suspension de sel d’iodure de tris(2-cyanoéthyl)méthylphosphonium dans un alcool sous agitation. Le milieu réactionnel est évaporé conduisant à l’obtention de la bis(2-cyanoéthyl)méthylphosphine brute. A une solution de cette phosphine dans un solvant, on ajoute le bromoéthane sous agitation. Après filtration le solide obtenu est purifié permettant d’obtenir le sel de bromure de bis(2-cyanoéthyl)éthylméthylphosphonium. Une solution d’alcoolate alcalin est ajoutée à une suspension de sel de bromure de bis(2-cyanoéthyl)éthylméthylphosphonium dans un alcool sous agitation. Le milieu est évaporé sous vide conduisant à l’obtention d’un mélange brut de (2-cyanoéthyl)éthylméthylphosphine. A une solution de cette phosphine brute dans un solvant, on ajoute l’iodopropane sous agitation. Après filtration le solide obtenu est purifié permettant d’obtenir le sel d’iodure de (2-cyanoéthyl)éthylméthylpropylphosphonium. Dans un solvant est ajouté en suspension l’iodure de (2-cyanoéthyl)éthyldiméthylphosphonium avec du LiFSI sous agitation. Le liquide obtenu est purifié permettant d’obtenir le sel de (2-cyanoéthyl)éthylméthylpropylphosphonium bis(fluorosulfonyl)imide.A solution of NaOH is added to a solution of THPC in a solvent with stirring. Then the acrylonitrile is added. The reaction medium is filtered in order to recover the precipitate formed (TCP). Phosphine TCP is dissolved in a solvent and iodomethane is added with stirring. The mixture obtained is filtered and dried in order to recover the tris(2-cyanoethyl)methylphosphonium iodide salt. An alkaline alkoxide solution is added to a suspension of tris(2-cyanoethyl)methylphosphonium iodide salt in alcohol with stirring. The reaction medium is evaporated resulting in crude bis(2-cyanoethyl)methylphosphine. To a solution of this phosphine in a solvent, bromoethane is added with stirring. After filtration, the solid obtained is purified to obtain the bis(2-cyanoethyl)ethylmethylphosphonium bromide salt. An alkaline alkoxide solution is added to a suspension of bis(2-cyanoethyl)ethylmethylphosphonium bromide salt in alcohol with stirring. The medium is evaporated under vacuum resulting in a crude mixture of (2-cyanoethyl)ethylmethylphosphine. To a solution of this crude phosphine in a solvent, iodopropane is added with stirring. After filtration, the solid obtained is purified to obtain the iodide salt of (2-cyanoethyl)ethylmethylpropylphosphonium. In a solvent, (2-cyanoethyl)ethyldimethylphosphonium iodide is added in suspension with LiFSI while stirring. The liquid obtained is purified to obtain the (2-cyanoethyl)ethylmethylpropylphosphonium bis(fluorosulfonyl)imide salt.
Les figures 2, 3 et 4 montrent que le (2-cyanoéthyl)éthylméthylpropylphosphonium bis(fluorosulfonyl)imide P123(2CN)FSI a été synthétisé. FTIR (cm-1) (pur) 2985, 2924, 2253, 1373, 1173, 1099, 829, 732, 567. RMN1H (CD3CN, 500.11 MHz) d (ppm) 2.75 (dt, 2H,J= 13.1, 7.7 Hz), 2.51 (dt, 2H,J= 13.2, 7.7 Hz), 2.23 – 2.10 (m, 4H), 1.78 (d, 3H,J= 13.7 Hz), 1.63 – 1.53 (m, 2H), 1.20 (dt, 3H,J= 19.5, 7.7 Hz), 1.07 (td, 3H,J= 7.2, 1.3 Hz). RMN31P (CD3CN, 202.45 MHz) d (ppm) 34.9. RMN19F (CD3CN, 470.57 MHz) d (ppm) 51.42. Pureté ionique (IC) : 99.99%. T°crist < -80 °C.Figures 2, 3 and 4 show that (2-cyanoethyl)ethylmethylpropylphosphonium bis(fluorosulfonyl)imide P123(2CN)FSI was synthesized. FTIR (cm -1 ) (pure) 2985, 2924, 2253, 1373, 1173, 1099, 829, 732, 567. 1 H NMR (CD 3 CN, 500.11 MHz) d (ppm) 2.75 (dt, 2H, J = 13.1, 7.7 Hz), 2.51 (dt, 2H, J = 13.2, 7.7 Hz), 2.23 – 2.10 (m, 4H), 1.78 (d, 3H, J = 13.7 Hz), 1.63 – 1.53 (m, 2H), 1.20 (dt, 3H, J = 19.5, 7.7 Hz), 1.07 (td, 3H, J = 7.2, 1.3 Hz). 31 P NMR (CD 3 CN, 202.45 MHz) d (ppm) 34.9. 19 F NMR (CD 3 CN, 470.57 MHz) d (ppm) 51.42. Ionic purity (IC): 99.99%. Crystal temperature < -80 °C.
EXEMPLEEXAMPLE 2 :2: PP rr ée paration d’une batterierepairing a battery lmnolmno //graphite avec et sans compose//graphite with and without compound [P123(2CN) FSI] et[P123(2CN) FSI] and charge etload and dechargedump de la pileof the pile
Dans une boîte à gants sous atmosphère inerte (Argon) avec une teneur en eau et O2inférieures à 1 ppm, le sel de lithium LiFSI (0.936 g) est dissout dans le liquide ionique PYR13FSI (6.045 g) pour obtenir la concentration souhaitée, un composé de(2-cyanoéthyl)éthylméthylpropylphosphoniumP123(2CN)FSI (0.154 g) est ensuite ajouté et mélangé afin d’obtenir une solution d’électrolyte homogène.In a glove box under an inert atmosphere (Argon) with a water and O 2 content less than 1 ppm, the lithium salt LiFSI (0.936 g) is dissolved in the ionic liquid PYR13FSI (6.045 g) to obtain the desired concentration, a (2-cyanoethyl)ethylmethylpropylphosphonium compound P123(2CN)FSI (0.154 g) is then added and mixed to obtain a homogeneous electrolyte solution.
Le tableau 1 ci-dessous regroupe les différentes combinaisons de cathode/anode/électrolyte testées en batterie.Table 1 below groups together the different cathode/anode/electrolyte combinations tested in a battery.
Tableau 1 :Combinaisons de cathode LMNO/anode Graphite/électrolyte testées en batterie. Table 1: LMNO cathode/Graphite anode/electrolyte combinations tested in battery.
Les batteries ont été testées en cyclage galvanostatique de 2 à 5 V à un taux de C de 0.5 C dans une enceinte climatique à 25 °C.The batteries were tested in galvanostatic cycling from 2 to 5 V at a C rate of 0.5 C in a climatic chamber at 25 °C.
(Nbre de cycles)(Number of cycles)
(1ercycle)0.5C
( 1st cycle)
(246èmecycle)0.5C
( 246th cycle)
(478èmecycle)0.5C
( 478th cycle)
(1ercycle)0.5C
( 1st cycle)
(246èmecycle)0.5C
( 246th cycle)
Tableau 2 : Caractéristiques des piles avec un système LMNO//Graphite à 0.5 C avec et sans composé P123(2CN)FSI. Table 2 : Characteristics of batteries with an LMNO//Graphite system at 0.5 C with and without P123(2CN)FSI compound.
Le Tableau 2 et la
Dans l’électrolyte sans composé P123(2CN)FSI, la capacité de décharge du premier cycle à une vitesse de charge et de décharge de 0.5 C est légèrement plus élevée qu’avec le composé en(2-cyanoéthyl)éthylméthylpropylphosphonium(respectivement 107.45 mAh/g et 105.34 mAh/g). Mais concernant la cyclabilité, la capacité du système contenant le composé P123(2CN)FSI est plus stable au cours des cycles. En effet, en prenant en compte les 246 premiers cycles, la perte de capacité en décharge pour le système sans composé P123(2CN)FSI est de 13.14% contre 6.81% pour celui contenant le composé(2-cyanoéthyl)éthylméthylpropylphosphonium.In the electrolyte without P123(2CN)FSI compound, the discharge capacity of the first cycle at a charge and discharge rate of 0.5 C is slightly higher than with the (2-cyanoethyl)ethylmethylpropylphosphonium compound (respectively 107.45 mAh /g and 105.34 mAh/g). But regarding cyclability, the capacity of the system containing the compound P123(2CN)FSI is more stable during cycles. Indeed, taking into account the first 246 cycles, the loss of discharge capacity for the system without the compound P123(2CN)FSI is 13.14% compared to 6.81% for that containing the compound (2-cyanoethyl)ethylmethylpropylphosphonium .
La rétention de capacité est meilleure pour le système contenant le composé P123(2CN)FSI.Capacity retention is better for the system containing the P123(2CN)FSI compound.
Claims (12)
dans laquelle
X-est choisi parmi les phosphates de fluoroalkyle, les phosphinates de fluoroalkyle, les phosphonates de fluoroalkyle, les acétates, les triflates, les imides, les amidures, les méthanides, les borates, les phosphates, les sulfonimides ou les aluminates ;
R1, R2 et R3 sont différents entre eux et indépendamment choisis parmi par un alkyle en C1-C20, un cycloalkyle en C3-C6, un alcényle en C2-C20, un cycloalcényle en C5-C8, un alcynyle en C2-C20,un groupement vinylbenzylique ; dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle fluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons ; à la condition que R1, R2 et R3 soient différents d’une chaîne CH2-CH2-CN.(2-cyanoethyl)phosphonium salts represented by formula (I):
in which
-
R1, R2 and R3 are different from each other and independently chosen from a C1-C20 alkyl, a C3-C6 cycloalkyl, a C2-C20 alkenyl, a C5-C8 cycloalkenyl, a C2-C20 alkynyl, a vinylbenzyl group; in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a sulfoxide group, a nitrile group, a thioether group or their combinations; provided that R1, R2 and R3 are different from a CH 2 -CH 2 -CN chain.
a) Mélange d’une solution d’alcoolate alcalin à une solution de chlorure de tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium (THPC) ou à une solution de tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium sulfate (THPS) pour obtenir le mélange A
b) Filtration du mélange A
c) Mélange du filtrat obtenu à l’étape b) avec de l’acrylonitrile
d) Filtration du mélange obtenu à l’étape c) pour obtenir le précipité formé de tris(2-cyanoéthyl)phosphine (TCP)
e) Addition suivie du mélange d’un électrophile R3Y dont Y peut être un halogénure ou un OTf (triflate) ou un OTs (tosylate) et dont R3 est choisi parmi un groupement alkyle en C1-C20, un cycloalkyle en C3-C6, un alcényle en C2-C20, un cycloalcényle en C5-C8, un alcynyle en C2-C20,un groupement vinylbenzylique; dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle fluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons à une solution de TCP obtenu à l’étape d) dans un solvant
f) Filtration suivie du séchage du mélange obtenu à l’étape e) pour obtenir le précipité formé de sel de tris(2-cyanoéthyl)phosphonium
g) Mélange d’une solution d’alcoolate alcalin au sel obtenu dans l’étape f) dans de l’alcool pour obtenir le mélange B
h) Séchage du mélange B
i) Addition suivie du mélange d’un électrophile R2Y dont Y peut être un halogénure ou OTf (triflate) ou OTs (tosylate) et dont R2 est choisi parmi le groupe constitué par un alkyle en C1-C20, un cycloalkyle en C3-C6, un alcényle en C2-C20, un cycloalcényle en C5-C8, un alcynyle en C2-C20, un groupement vinylbenzylique ; dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle fluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons ; à une solution de la bis(2-cyanoéthyl)phosphine obtenue à l’étape h) dans un solvant
j) Filtration suivie du séchage du mélange obtenu à l’étape i) pour obtenir le précipité formé de sel de bis(2-cyanoéthyl)phosphonium
k) Mélange d’une solution d’alcoolate alcalin au sel obtenu dans l’étape j) dans de l’alcool pour obtenir le mélange C
l) Séchage du mélange C
m) Addition suivie du mélange d’un électrophile R1Y dont Y peut être un halogénure ou OTf (triflate) ou OTs (tosylate) et dont R1 est choisi parmi le groupe constitué par un alkyle en C1-C20, un cycloalkyle en C3-C6, un alcényle en C2-C20, un cycloalcényle en C5-C8, un alcynyle en C2-C20, un groupement vinylbenzylique; dans lesquels les atomes d'hydrogène peuvent être substitués par un fluor, un -CF3, un éther, un groupement alkyle, un groupement alkyle fluoré, un groupement silyle, un groupement siloxy, un groupement sulfoxyde, un groupement nitrile, un groupement thioéther ou leurs combinaisons ; à une solution de la (2-cyanoéthyl)phosphine obtenue à l’étape l) dans un solvant
n) Filtration suivie du séchage du mélange obtenu à l’étape m) pour obtenir le précipité formé de sel de (2-cyanoéthyl)phosphonium
o) Métathèse ionique du sel obtenu à l’étape n) dans un solvant pour obtenir le mélange D
p) Décantation, séparation/filtration et séchage du mélange D afin d’obtenir le sel de (2-cyanoéthyl)phosphonium PR1R2R3(2CN)X.Process for synthesizing a phosphonium salt as defined in one of claims 1 to 5 comprising the following steps:
a) Mixing an alkaline alkoxide solution with a solution of tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium chloride (THPC) or with a solution of tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium sulfate (THPS) to obtain mixture A
b) Filtration of mixture A
c) Mixing the filtrate obtained in step b) with acrylonitrile
d) Filtration of the mixture obtained in step c) to obtain the precipitate formed from tris(2-cyanoethyl)phosphine (TCP)
e) Addition followed by the mixture of an electrophile R3Y of which Y can be a halide or an OTf (triflate) or an OTs (tosylate) and of which R3 is chosen from a C1-C20 alkyl group, a C3-C6 cycloalkyl, a C2-C20 alkenyl, a C5-C8 cycloalkenyl, a C2-C20 alkynyl, a vinylbenzyl group; in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a sulfoxide group, a nitrile group, a thioether group or their combinations with a solution of TCP obtained in step d) in a solvent
f) Filtration followed by drying of the mixture obtained in step e) to obtain the precipitate formed from tris(2-cyanoethyl)phosphonium salt
g) Mixing an alkaline alkoxide solution with the salt obtained in step f) in alcohol to obtain mixture B
h) Drying of mixture B
i) Addition followed by the mixture of an electrophile R2Y of which Y can be a halide or OTf (triflate) or OTs (tosylate) and of which R2 is chosen from the group consisting of a C1-C20 alkyl, a C3-C6 cycloalkyl , a C2-C20 alkenyl, a C5-C8 cycloalkenyl, a C2-C20 alkynyl, a vinylbenzyl group; in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a sulfoxide group, a nitrile group, a thioether group or their combinations; to a solution of the bis(2-cyanoethyl)phosphine obtained in step h) in a solvent
j) Filtration followed by drying of the mixture obtained in step i) to obtain the precipitate formed from bis(2-cyanoethyl)phosphonium salt
k) Mixing an alkaline alkoxide solution with the salt obtained in step j) in alcohol to obtain mixture C
l) Drying of mixture C
m) Addition followed by the mixture of an electrophile R1Y of which Y can be a halide or OTf (triflate) or OTs (tosylate) and of which R1 is chosen from the group consisting of a C1-C20 alkyl, a C3-C6 cycloalkyl , a C2-C20 alkenyl, a C5-C8 cycloalkenyl, a C2-C20 alkynyl, a vinylbenzyl group; in which the hydrogen atoms can be substituted by a fluorine, a -CF 3 , an ether, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a silyl group, a siloxy group, a sulfoxide group, a nitrile group, a thioether group or their combinations; to a solution of the (2-cyanoethyl)phosphine obtained in step l) in a solvent
n) Filtration followed by drying of the mixture obtained in step m) to obtain the precipitate formed from (2-cyanoethyl)phosphonium salt
o) Ionic metathesis of the salt obtained in step n) in a solvent to obtain mixture D
p) Decantation, separation/filtration and drying of mixture D in order to obtain the (2-cyanoethyl)phosphonium salt PR1R2R3(2CN)X.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2211930A FR3141939A1 (en) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | NON-AROMATIC ASYMMETRICAL MONO(2-CYANOETHYL)TRIORGANOPHOSPHONIUM SALT, ITS SYNTHESIS PROCESS AND ITS USE AS AN ELECTROLYTE COMPOUND, AS A LUBRICANT AND LUBRICANT ADDITIVE, AS A GAS CAPTURE AGENT, IN AS A SOLVENT FOR CATALYSIS AND AS A SURFACE MODIFICATION AGENT BY CLICK CHEMISTRY |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2211930A FR3141939A1 (en) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | NON-AROMATIC ASYMMETRICAL MONO(2-CYANOETHYL)TRIORGANOPHOSPHONIUM SALT, ITS SYNTHESIS PROCESS AND ITS USE AS AN ELECTROLYTE COMPOUND, AS A LUBRICANT AND LUBRICANT ADDITIVE, AS A GAS CAPTURE AGENT, IN AS A SOLVENT FOR CATALYSIS AND AS A SURFACE MODIFICATION AGENT BY CLICK CHEMISTRY |
FR2211930 | 2022-11-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3141939A1 true FR3141939A1 (en) | 2024-05-17 |
Family
ID=85278466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR2211930A Pending FR3141939A1 (en) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | NON-AROMATIC ASYMMETRICAL MONO(2-CYANOETHYL)TRIORGANOPHOSPHONIUM SALT, ITS SYNTHESIS PROCESS AND ITS USE AS AN ELECTROLYTE COMPOUND, AS A LUBRICANT AND LUBRICANT ADDITIVE, AS A GAS CAPTURE AGENT, IN AS A SOLVENT FOR CATALYSIS AND AS A SURFACE MODIFICATION AGENT BY CLICK CHEMISTRY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3141939A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004035542A1 (en) * | 2002-10-13 | 2004-04-29 | Solvent Innovation Gmbh | Functionalised ionic liquids and method for the production thereof |
DE102008021271A1 (en) | 2008-04-29 | 2010-01-28 | Merck Patent Gmbh | Reactive ionic liquids |
JP2018056013A (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | Jnc株式会社 | Composite, positive electrode, negative electrode, power storage body, lithium ion secondary battery and capacitor having the same |
-
2022
- 2022-11-16 FR FR2211930A patent/FR3141939A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004035542A1 (en) * | 2002-10-13 | 2004-04-29 | Solvent Innovation Gmbh | Functionalised ionic liquids and method for the production thereof |
DE102008021271A1 (en) | 2008-04-29 | 2010-01-28 | Merck Patent Gmbh | Reactive ionic liquids |
JP2018056013A (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | Jnc株式会社 | Composite, positive electrode, negative electrode, power storage body, lithium ion secondary battery and capacitor having the same |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
"Air-Stable Trialkylphosphonium Salts: Simple, Practical, and Versatile Replacements for Air-Sensitive Trialkylphosphines. Applications in Stoichiometric and Catalytic Processes", ORG. LETT., vol. 3, 2001, pages 4295 - 4298 |
VLÂD, G.RICHTER, F. U.HORVÂTH, I. T.: "Synthesis of Fluorous Trialkyl Phosphines with the Complete Exclusion of PH3", TETRAHEDRON LETTERS, vol. 46, no. 49, 2005, pages 8605 - 8608, XP025385483, DOI: 10.1016/j.tetlet.2005.09.166 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3501057B1 (en) | Nonaqueous electrolyte compositions comprising silyl oxalates | |
KR102428546B1 (en) | Heterocyclic ionic liquid | |
EP3513448B1 (en) | Electrolytes containing six membered ring cyclic sulfates | |
KR20200029484A (en) | Phosphorus-containing electrolyte | |
KR20110008091A (en) | Reactive ionic liquids | |
EP2855444B1 (en) | Salt of bicyclic aromatic anions for li-ion batteries | |
KR20200032096A (en) | Denatured triazine functional compound | |
JP2018172266A (en) | Lithium salt complex compound, additive for lithium secondary battery and method for producing lithium salt complex compound | |
EP3529232A1 (en) | Sulphamic acid derivatives and production methods thereof | |
KR20200044121A (en) | Magnesium salt | |
JP2019172574A (en) | Method for producing lithium salt complex compound | |
US8026394B2 (en) | Lithium salt and method for producing thereof | |
EP2855445B1 (en) | Salt of bicyclic aromatic anions for li-ion batteries | |
WO2015179831A1 (en) | Electrolyte solutions including a phosphoranimine compound, and energy storage devices including same | |
FR3141939A1 (en) | NON-AROMATIC ASYMMETRICAL MONO(2-CYANOETHYL)TRIORGANOPHOSPHONIUM SALT, ITS SYNTHESIS PROCESS AND ITS USE AS AN ELECTROLYTE COMPOUND, AS A LUBRICANT AND LUBRICANT ADDITIVE, AS A GAS CAPTURE AGENT, IN AS A SOLVENT FOR CATALYSIS AND AS A SURFACE MODIFICATION AGENT BY CLICK CHEMISTRY | |
EP3649107B1 (en) | Sulfonamide macromolecules useful as single-ion conducting polymer electrolyte | |
WO2024105127A1 (en) | (2-cyanoethyl)phosphonium salt, method for synthesising same, and use thereof as an electrolyte compound, as a lubricant, as a lubricant additive, as a gas scavenger and as a solvent for catalysis | |
EP3601244A1 (en) | Novel ionic liquids resulting from the association of a specific cation and a specific anion | |
EP3036246B1 (en) | Fluorated compounds usable as an organic solvent for lithium salts | |
EP3155684B1 (en) | Specific ionic liquid and method for producing same | |
JP2023513253A (en) | Imidazolidinilide compounds for use as shutdown additives in lithium-ion batteries, and electrolytes and batteries | |
EP3651246A1 (en) | Use of a battery with polyviologen active material | |
CN117480659A (en) | Method for producing composition and nonaqueous electrolyte | |
WO2013037923A1 (en) | Method for synthesizing ionic liquids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20240517 |