NO322194B1 - Fremgangsmate for (perfluor)sulfonylering, og reaktant som er anvendbar ved utforelse av fremgangsmaten. - Google Patents

Fremgangsmate for (perfluor)sulfonylering, og reaktant som er anvendbar ved utforelse av fremgangsmaten. Download PDF

Info

Publication number
NO322194B1
NO322194B1 NO19995595A NO995595A NO322194B1 NO 322194 B1 NO322194 B1 NO 322194B1 NO 19995595 A NO19995595 A NO 19995595A NO 995595 A NO995595 A NO 995595A NO 322194 B1 NO322194 B1 NO 322194B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
stated
advantageously
alkylated
organic
lipo
Prior art date
Application number
NO19995595A
Other languages
English (en)
Other versions
NO995595D0 (no
NO995595L (no
Inventor
Laurent Gilbert
Virginie Pevere
Emmanuel Marx
Original Assignee
Rhodia Chimie Sa
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhodia Chimie Sa filed Critical Rhodia Chimie Sa
Publication of NO995595D0 publication Critical patent/NO995595D0/no
Publication of NO995595L publication Critical patent/NO995595L/no
Publication of NO322194B1 publication Critical patent/NO322194B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/36Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of amides of sulfonic acids
    • C07C303/38Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of amides of sulfonic acids by reaction of ammonia or amines with sulfonic acids, or with esters, anhydrides, or halides thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for {perfluor)sulfonylering. Den foreliggende oppfinnelse vedrører også en reaktant som er anvendbar ved utførelse av fremgangsmåten for (perfluor)sulfonylering.
Oppfinnelsen omhandler en prosess for syntese av perfluorsulfonamider og perfluorsulfonimider. De sistnevnte kan oppnås i form av deres salter.
Oppfinnelsen vedrører mer spesielt en reaksjon for sulfo-nylering av en nitrogenholdig funksjonell gruppe som bærer et elektrontiltrekkende radikal. Oppfinnelsen er også særlig rettet mot sulfonering av et sulfonamid, særlig et fluorert sulfonamid. Syntesen av sulfamider er særlig rettet mot tilfellet hvor sulfamidet fremstilles med sikte på en etterfølg-ende sulfonering (i et andre trinn, i den samme reaktoren, eller samtidig in situ).
Fluorerte sulfonimidderivater er i økende grad blitt utviklet for elektriske anvendelser og særlig for fremstilling av batterier og for deres katalytiske evne. Den oftest anvendte forbindelse avledet fra disse sulfonimider er litiumderivåt-et , dvs. saltet av dette imidet, et imid som i seg selv er svært surt.
Syntesen av disse sulfonimider har allerede blitt utført, men benytter prosesser som er særlig problematiske og vanskelige å anvende.
Søknaden WO 97/23 448 beskriver en prosess som, på lignende måte som dem som går forut for denne (jfr. FR-A-2 724 380), anvender perfluoralkansulfonylfluorider, hvis reaktivitet er svært spesifikk og hvis biprodukt er et fluoridion, som krever anvendelse av utstyr som er bestandig overfor slike og således kostbare, såvel som grundig fjerning før uttømming av effluentene. Den svært høye flyktigheten og driftsbeting-elsene resulterer i de vanligste tilfeller i at driften utføres under relativt høye trykk. For å oppsummere det hele, synes perfluoralkansulfonylfluoriders sensitivitet overfor vann, i lys av denne publikasjonen, å være spesielt høy.
Noen få forsøk er blitt utført på sulfonylhalogenider, men med uheldig utfall (med hensyn til problemene som vedrører
disse synteser, se søknaden WO søknad 90/11 999, særlig linje 3 0 til 35 på side 2 et passim). Dette er særlig tilfelle med bistrifluormetylsulfinimid som synes å være svært vanskelig å fremstille fra trifluormetansulfonylklorid. Dette er årsaken til at et av formålene i henhold den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte som gjør det mulig å oppnå fluorerte imider av den ovennevnte type ved å benytte sul-fonylklorider perfluorert på karbonet båret av svovelet.
Det er av økonomiske årsaker foretrukket å anvende sulfonyl-klorider. Dette formål og andre som vil gå klart frem i det etterfølgende oppnås ved hjelp av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører således en fremgangsmåte for (perfluor)sulfonylering, kjennetegnet ved at den omfatter et trinn hvori en nukleofil, hvis nukleofile atom er et nitrogen, bringes i kontakt med en reaktant omfattende, for tilsetning i rekkefølge eller samtidig: et sulfonylklorid perfluorert på karbonet båret av
svovelet, og
en organisk base som samtidig ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig valgt fra hindrede dialkylfosfiner, trialkylfosfiner, fosfoniumhydroksyder, hindrede dialkylaminer, trialkylaminer eller ammoniumhydroksyder.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således en fremgangsmåte for syntese av perfluorsulfonamider og sulfonimider som fremviser minst en, fordelaktig to, sulfonylgrupper som karbonatornet i naboforhold til svovelatomet er perfluorert for.
Saltene av disse imider fremstilles fra disse imider på en i og for seg kjent måte. Fremgangsmåten i samsvar med den foreliggende oppfinnelse kan omfatte et trinn med fremstilling av disse saltene (som i eksemplene).
Bemerkningen om organisk base som samtidig ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig forklares i det etterfølgende.
Nitrogenet til den nukleofile funksjonelle gruppen bærer fordelaktig et hydrogen eller en negativ ladning (anion).
Det er foretrukket at nitrogenet til den nukleofile funksjonelle gruppen bærer to hydrogener (og til og med 3 i det spesielle tilfellet med ammoniakk eller vandig ammoniakk, som gjør det mulig å syntetisere den foretrukne kategori av substrater, dvs. sulfamider, som fordelaktig er perfluorert på karbonatornet som er i nabostilling til svovelatomet, foretrukket tilsvarende definisjonen av Rf) eller også bærer et hydrogen og en negativ ladning (anion).
Særlig kan nukleofilen være et sulfonamid (sulfamid), særlig i form av et salt, fordelaktig av en organisk base som ikke kan alkyleres. Fremgangsmåten er særlig egnet når den organiske del av sulfonamidet (sulfamidet) er perfluorert på karbonet båret av svovelatet.
Vanlige sulfamider (svarende til ikke-perfluorerte sulfonsyrer, slik som Ar-S03H, hvor Ar representerer et aryl, og RS03H hvor R representerer et alkyl) godtgjør ikke at.de er i saltform, et salt som dessuten ville være vanskelig å oppnå med de foretrukne baser i henhold til oppfinnelsen. I den foreliggende beskrivelse oppfattes ALK-yl i sin etymologiske betydning av hydrokarbonholdig rest av en ALK-ohoi, idet den alkohol- (eller ohoi-) funksjonelle gruppe ignoreres.
Det nukleofile substrat fremviser således, som nukleofil funksjonell gruppe, en funksjonell gruppe som fordelaktig er valgt fra sulfamider av sulfonsyrer hvori svovelet er bundet til et aryl eller en alifatisk rest, inkluderende alkyler, foretrukket til en alifatisk rest som er perfluorert på karbonet i nabostilling til svovelet. Karbonantallet i det nukleofile substrat varierer generelt fra l til 15 og til og med fra 1 til 10.
Fra det ovennevnte og fra undersøkelsen som har ført til den foreliggende oppfinnelse er det således åpenbart at nukleo-filene (i nøytral form eller spesielt i anionform) som problemene, fordi de er vanskelige, løses særlig bra for gjennom den foreliggende oppfinnelse er slike for hvilke den assosierte syre utviser en pKa høyst lik omtrent 7, fordelaktig 6, foretrukket 5.
Ammoniakk utgjør et tilfelle for seg og kan, i tilfellet med ammoniakk, resultere i et imid ved to etterfølgende in situ kondenseringer.
Kondensering av sulfonylkloridene, som er et mål ved den foreliggende oppfinnelse, med ammoniakk eller vandig ammoniakk kan utgjøre et trinn forut for kondensering av amidene.
I den foreliggende beskrivelse benyttes uttrykket "omtrent" for å understreke det forhold at verdiene som følger dette er blitt avrundet matematisk og særlig at når sifferet eller sifrene lengst til høyre av et tall er nuller, er disse null-ene posisjonelle nuller og ikke signifikante sifre, naturligvis med unntak av når annet er angitt.
Den organiske base som ikke kan alkyleres er fordelaktig valgt fra hindrede dialkylfosfiner, trialkylfosfiner, fosfoniumhydroksyder, hindrede dialkylaminer, trialkylaminer eller ammoniumhydroksyder. Det er også mulig å betrakte fosfor-holdige og nitrogenholdige ringer som fremviser en passende basisitet (se nedenfor). F.eks. kjerner av pyridin-type, men, i samsvar med den foreliggende oppfinnelse og i motset-ning til standard teknikker, utgjør ikke disse basiske funksjonelle grupper av aromatiske heterosykluser de foretrukne baser.
Basen, som samtidig ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig er valgt fra hindrede dialkylfosfiner, trialkylfosfiner, fosfoniumhydroksyder, hindrede dialkylaminer, trialkylaminer eller ammoniumhydroksyde r.
Det er anbefalt at basen som samtidig ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig bør fremvise minst en signifikant (symbol "s" i Handbook of Chemistry and Physics) oppløselighet i benzen, fordelaktig en høy (symbol "v" i Handbook of Chemistry and Physics) oppløselighet i benzen.
Det er anbefalt at substratet bør fremvise minst en signifikant (symbol "s" i Handbook of Chemistry and Physics) oppløselighet i benzen, fordelaktig en høy (symbol "v" i Handbook of Chemistry and Physics) oppløselighet i benzen.
I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det likeledes foretrukket å se at det nukleofile substrat er i form av et salt av en organisk base som ikke kan alkyleres, idet denne eventuelle saltforbindelse mellom den organiske basen og substratet (når det er surt, som i tilfelle med perfluorsulfon-amid) fremviser minst en signifikant (symbol "s" i Handbook of Chemistry and Physics) oppløselighet i benzen, fordelaktig en høy (symbol "v" i Handbook of Chemistry and Physics) opp-løselighet i benzen.
I de foregående tilfeller er det naturligvis særlig tilfreds-stillende at oppløseligheten er slik at benzen og de ovenfor tilsiktede baser er blandbare i alle forhold (symbol "<»" i Handbook of Chemistry and Physics).
Ved valg av basen er det formålstjenlig å iaktta begrens-ninger med hensyn til basisitet, og det er således ønskelig at pKa til syren assosiert med den organiske basen (som danner det eventuelle salt med nukleofilen) er større enn eller i området for den til nukleofilen [f.eks. sulfonamid (som i prinsippet bærer to hydrogener på nitrogenet)]. Likeledes er det også ønskelig at pKa til syren assosiert med basen som ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig er lik og foretrukket større enn den til sulfonamidet.
Når de ikke er like er det ønskelig at forskjellen mellom pKa-verdiene til de assosierte syrer og den til nukleofilen er minst lik 1, fordelaktig 2, foretrukket 3.
Selv om dette ikke er foretrukket kan basene være blandinger av baser, forutsatt at blandingen tilfredsstiller begrens-ningene og, selv foretrukket, spesifisert i det foregående.
Det kan spesifiseres at når nukleofilen er sulfamid er det, av årsaker for enkel håndtering, foretrukket at den organiske basen som ikke kan alkyleres og basen som samtidig ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig er identiske. Reaksjonen kan utføres uten løsningsmiddel, særlig når de organiske baser er valgt fra slike som er foretrukket, dvs. særlig lipo-oppløse-lige og ikke svært polare baser {f.eks. og spesielt trialkylaminer med et karbonantall høyere enn 6, trialkylaminer med et karbonantall mindre enn 7 men som utviser minst et sekund-ært eller tertiært radikal, fordelaktig to, eller hindret dialkylamin).
Hva angår en fordelaktig gjennomføring av det nevnte trinn utføres operasjonen med kontaktbringelse i et organisk løsningsmiddel, fordelaktig ved lav og fordelaktig høyst 5 masse%, foretrukket høyst 2 masse%.
Reaksjonstemperaturen er fordelaktig minst lik det endelige smeltepunkt {bortsett fra uoppløselig stoff og særlig salter [hydrohalogenid og lignende]) til reaksjonsblandingen og fordelaktig høyst 100°C (fordelaktig to signifikante sifre, foretrukket 3), fordelaktig en temperatur høyst lik omtrent 50°C, foretrukket 40°C og fordelaktig høyst lik 0. Reaksjonstemperaturen ligger således fordelaktig innenfor det lukkede område definert av det endelige smeltepunkt og 100°C. Foretrukket innenfor området 0°C og 50°C, mer foretrukket innenfor området 0 og 40°C. Selv om reaksjonen kan utføres under et forskjellig trykk er det lettere å utføre denne ved atmos-færisk trykk. I dette tilfelle kan det være hensiktsmessig å velge løsningsmidler slik at der er et mulig tilbakeløp ved en temperatur valgt innenfor de ovennevnte temperaturområder.
For å oppnå god reaksjonskinetikk er det anbefalt å utføre
■operasjonen med kontaktbringelse i et organisk løsningsmiddel som er valgt slik at når salt-nukleofilen er sulfamidsalt er saltet oppløselig deri, fordelaktig til et konsentrasjonsnivå på minst 0,05M, foretrukket minst 0,2M.
For å oppnå de ovennevnte oppløseligheter er det også mulig å variere den organiske basen som ikke kan alkyleres. Det er også mulig å variere løsningsmidlet og den organiske basen som samtidig.
Basene som benyttes i den foreliggende oppfinnelse fremviser fordelaktig fra 3 til omtrent 40 karbonatomer, foretrukket fra 6 til omtrent 30 karbonatomer, mer foretrukket fra 8 til 25 karbonatomer. Særlig når karbonantallet er lavt (dvs. mindre enn 7) er det foretrukket at minst en av substituent-ene av det basiske atom er minst sekundær. Disse basene er av økonomiske årsaker fordelaktig aminer.
Basene kan også være polyfunksjonelle baser (f.eks. substituerte etylendiaminer og særlig tetrametyletylendiamin), i hvilket tilfelle den ovennevnte begrensning må reduseres til antallet anvendbare basiske funksjonelle grupper.
De vanligste løsningsmidler er løsningsmidler med relativt lav polaritet av typen klorløsningsmiddel eller aromatisk løsningsmiddel, med den betingelse at det eventuelle salt foretrukket er tilstrekkelig oppløselig deri.
Løsningsmidlet med lav polaritet som, hvilket bør huskes, kan være en blanding, er fordelaktig valgt fra slike hvor polariteten (E<f>t, uttrykt i kcal pr. mol) er høyst lik 40 (fordelaktig to signifikante sifre). Av årsaker med industriell hygiene og miljøbeskyttelse (noen er allerede forbudt) bør imidlertid ikke-aromatiske klorerte derivater, særlig alifatiske klorerte derivater (slik som metylenklorid eller kloro-form) eller alkeniske klorerte derivater (f.eks. triklor-etylen) generelt unngås som løsningsmiddel. Selv om det gir gode resultater utgjør de dessuten ikke den familie som har best yteevne (oppløseligheten i vann av metylenklorid er således av størrelsesorden 2 volum%, dvs. 2,6 masse%).
Under hensyntagen til det ovennevnte er løsningsmidlet med lav polaritet fordelaktig valgt fra oksygenhoIdige organiske forbindelser (særlig etere, estere, og selv ketoner), hydrokarboner (inkluderende petroleumsfraksjoner) eller ring-halogenerte aromatiske hydrokarboner.
Foretrukket kan løsningsmidlet med lav polaritet fordelaktig velges fra substituerte benzener og ring-halogenerte hydrokarboner .
Respekt for støkiometrien til reaksjonen er ønskelig hva
angår sulfonylhalogenidet og sulfonylamidet (sulfamidet). En toleranse på pluss eller minus 20% er fullt ut akseptabelt og avhenger hovedsakelig av den respektive kostnad til reaktant-ene .
Hva angår mengden av basen som ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig og som innføres i løpet av reaksjonen er den minst lik den mengde som er nødvendig for å nøytralisere hydrohalo-gensyren som avgis.
Når nitrogenet til substratet bærer to hydrogener (tre i det svært spesielle tilfelle med ammoniakk som gjør det mulig å syntetisere, særlig in situ, den foretrukne kategori av substrater, dvs. sulfonamider, som fordelaktig er perfluorert på karbonatomet i nabostilling til svovelatomet, foretrukket svarende til definisjonen av Rf. I tilfellet med en in situ syntese er det naturligvis nødvendig å ta hensyn til sulfo-nyleringsreaksjonen til ammoniakk) og når nukleofilen ikke er i saltform kan det være fordelaktig å bringe mengden av base(r) innført under reaksjonen til en verdi på minst lik to ganger den mengde som er nødvendig for å nøytralisere den avg i 11 e hydrohalogensyre.
Med andre ord, og mer spesifikt, er det foretrukket at summen av basene (base av substratsaltet [se supra] og lipo-oppløse-lig organisk base som ikke kan alkyleres) er minst lik summen av den avgitte surhet i form av hydrohalogensyre og surheten av sulfonforbindelser (særlig sulfonimider) som dannes.
Under hensyntagen til det ovennevnte er det således ønskelig at den totale mengde base(r) er minst lik en gang den mengde som er støkiometrisk nødvendig for å nøytralisere den avgitte hydrohalogensyre, fordelaktig minst lik summen av den avgitte surhet i form av hydrohalogensyre og surheten av sulfonforbindelsene (særlig sulfonimider). Her spesielt er det anbefalt å benytte en mengde base (naturligvis uttrykt som ekvi-valent) som er minst lik summen av surheten av sulfonforbindelsene og en og en kvart ganger den mengde som er støkiome-trisk nødvendig for å nøytralisere den avgitte hydrohalogensyre, fordelaktig minst lik summen av en og en halv ganger den avgitte surhet i form av hydrohalogensyre og surheten av sulfonforbindelsene.
Det er også foretrukket å unngå et overdrevent stort overskudd av base(r). Dette er årsaken til at det er ønskelig at summen av basene (base av substratsaltet [se supra] og lipo-oppløselig organisk base som ikke kan alkyleres) utviser et overskudd, med hensyn til summen av den avgitte surhet i form av hydrohalogensyre og surheten av sulfonforbindelsene som dannes, som er høyst lik tre ganger, fordelaktig to ganger, foretrukket en gang den avgitte mengde hydrohalogensyre.
Fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse er særlig fordelaktig for syntese av forbindelser oppnådd fra sulfonylklorid hvori den organiske del er perfluorert (dvs. tilsvarer CX2, se nedenfor) på karbonet båret av svovelet. Den foreliggende oppfinnelse er rettet særlig mot det tilfelle hvor den organiske delen av sulfonylkloridet er den samme som den av sulfonamidet.
Den foreliggende oppfinnelse er også rettet mot det tilfelle hvor den organiske delen av sulfonylkloridet bærer, i det
minste forbigående i form av et reaksjons-mellomprodukt, den sulfonamidfunksjonelle gruppe, hvilket gjør det mulig å fremstille sykliske produkter eller polymere produkter. Som det er generelt vel kjent for en fagkyndig på området kondensa-sjons re aks jone r, foregår ringdannelse eller polykondensering i samsvar med antallet kjede-elementer som separerer de to funksjonelle grupper og i samsvar med fortynningen av reak-sjonsblåndingen (dette velkjente fenomen minnes det blant annet om i den refererte søknaden WO 97/234489).
Den foreliggende oppfinnelse er særlig anvendbar for ut-førelse av kondenseringen i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse når de organiske deler, som er like eller forskjellige, av sulfonylkloridet og sulfonamidet er valgt fra radikaler med formel (Rf):
hvor:
X-gruppene, som er like eller forskjellige, representerer et fluor eller et radikal med formel CnF2n+1, idet n er et
helt tall høyst lik 5, foretrukket 2,
p representerer et helt tall høyst lik 2,
ETG representerer en elektrontiltrekkende gruppe, hvis mulige funksjonelle grupper er inerte under reaksjons-betingelsene, fordelaktig fluor eller en perfluorert rest med formel CnF2n+1, idet n er et helt tall høyst lik 8, fordelaktig 5.
Det totale karbonantall i Rf er fordelaktig mellom 1 og 15, foretrukket mellom 1 og 10.
ETG kan være eller bære en sulfonylkloridfunksjonell gruppe. Dette gjør det mulig å fremstille, in situ, forbindelser som bærer både den nukleofile funksjonelle gruppe og den sulfo-nylkloridfunksjonelle gruppe, forbindelser hvor den organiske del av sulfonylkloridet bærer den sulfonamidfunksjonelie gruppe. Dette gjør det mulig å fremstille sykliske produkter eller polymere produkter.
Som angitt ovenfor er de mest fordelaktige forbindelser oppnådd fra imidene syntetisert i samsvar med den foreliggende oppfinnelse litiumderivater, idet fremgangsmåten etter et valgfritt rense- og/eller isoleringstrinn fordelaktig omfatter et trinn med behandling med litiumhydroksyd eller et basisk litiumsalt.
I forbindelse med den foreliggende oppfinnelse kan utgangs-sulfonamidene fordelaktig syntetiseres ved virkningen av det samme sulfonylhalogenid som det som anvendes for syntesen av imidet. Denne syntesen kan utføres i protiske eller apro-tiske polare løsningsmidler forutsatt at de ikke har noen tendens til å alkyleres. Spesielt kan reaksjonen utføres i symmetriske eller usymmetriske, sykliske eller ikke-sykliske etere.
Et annet formål for den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en reaktant som er anvendbar i fremgangsmåtene av den ovennevnte type.
Dette formålet, og andre som vil gå klart frem i det etter-følgende, oppnås ved hjelp av reaktanten i henhold til oppfinnelsen.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører således en reaktant som er anvendbar ved utførelse av fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen, kjennetegnet ved at den omfatter, for tilsetning i rekkefølge eller samtidig: et sulfonylklorid perfluorert på karbonet båret av svovel et,
en organisk base som samtidig ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig valgt fra hindrede dialkylfosfiner, trial-
kylfosfiner, fosfoniumhydroksyder, hindrede dialkylaminer,
trialkylaminer eller ammoniumhydroksyder,
et løsningsmiddel med lav polaritet.
Et annet formål for den foreliggende oppfinnelse er å foreslå anvendelse av sulfonylklorid, perfluorert på karbonet båret av svovelet, dvs. som er i nabostilling til dette, ved mono-og bissulfonylering av ammoniakk, vandig ammoniakk eller amid, inkluderende sulfamid. Dette gjøres fordelaktig i nær-vær av en organisk base som ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig. Dette gjøres særlig i de synteser som resulterer i salter, fordelaktig alkaliske salter, av imider som bærer minst en, foretrukket to sulfongrupper som er perfluorert på det alifatiske karbon (dvs. sp3 karbon) i nabostilling til svovelet.
En av fordelene ved anvendelse av klorid er en lav følsomhet overfor sidereaksjoner med vann.
For bedre å forstå oppfinnelsen kan de følgende typiske reaksjoner angis:
eller og, som foretrukket, hvis Nu er Nu'H av natur (eller mer spesifikt hvis den nukleofile funksjonelle gruppe under betraktning av Nu har strukturen -NH- [dvs. strukturen NH" eller NH2] )
NuH og Nu" representerer henholdsvis nukleofilen i den nøytrale og anioniske form.
De mest fordelaktige substrater er slike hvor Nu er valgt fra Ar-S02-NH-, særlig R-S02-NH-, inkluderende og foretrukket Rf-S02-NH-.
De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen:
Eksempel 1: Fremstilling av trifluormetansulfonamid:
reaksjon i vannfritt medium:
15,3 g trifluormetansulfonylklorid i oppløsning i 103 g vann-fri isopropyleter fylles i en reaktor. Blandingen avkjøles til 5°C og ammoniakk tilsettes sakte i løpet av 2 timer. Etter omrøring i 5 timer ved 5°C tilsettes 24,8 g vann for å oppløse saltene. Blandingen surgjøres deretter ved tilsetning av 20,7 g av en 36% vandig saltsyreoppløsning.
Etter en ytterligere tilsetning av 13 g vann separeres fasene. Vannfasen vaskes med 50 g isopropyleter. De organiske faser kombineres og løsningsmidlet fjernes under redusert trykk.
10,15 g trifluormetansulfonamid som et hvitt faststoff oppnås således.
Smeltepunkt (Koffler) = 119°C
reaksjon i vandig medium:
Reaksjonen utføres analogt ved anvendelse av en 30% vandig ammoniakkoppløsning.
Eksempel 2: Fremstilling av litiumbistrifluormetylsulfinimid
l 1 monoklorbenzen og 164,6 g trifluormetansulfonamid, frem-stilt i samsvar med det foregående eksempel, fylles i en reaktor. 224,6 g trietylamin tilsettes deretter til denne suspensjonen. Den oppnådde oppløsningen avkjøles til 5°C. En oppløsning av 187 g trifluormetansulfonylklorid i 191 g monoklorbenzen tilsettes deretter i løpet av 40 minutter ved 0-5°C.
Temperaturen bringes deretter til 28°C. Etter reaksjon i 4 timer filtreres reaksjonsblandingen.
Filtratet avgasses ved bobling av nitrogen og vaskes deretter med 43 6 g vann. De to nedre organiske faser utvinnes og vaskes igjen med 507 g vann.
Disse organiske faser behandles deretter med en oppløsning av 46,7 g litiumhydroksyd-hydrat i 216 g vann. Den oppnådde blandingen inneholder to faser.
Vannfasen utvinnes og ekstraheres med 226 g isopropyleter.
Den sistnevnte organiske fase inndampes under redusert trykk og resulterer i 2 06 g rå-litiumbistrifluormetansulfonimid i form av et gulaktig faststoff.
Yd = 60%
19F NMR = -1,8 ppm.
Eksempel 3: Reaksjon i narvar av diisopropyletylamin
11,2 g (0,079 M) av amidet av trifluormetansulfonsyre i 73 g monoklorbenzen fylles i en reaktor. Etter tilsetning av 20,7 g (0,16 M) diisopropyletylamin helles 14,7 g (0,087M) trifluormetansulfonylklorid, i oppløsning i 15 g monoklorbenzen, inn ved 10°C i løpet av 45 minutter. Blandingen omrøres deretter i 4 timer ved 30°C.
Behandlingen utføres som i det foregående eksempel og resulterer i 20,4 g litiumbistrifluormetansulfonimid som analys-eres ved 98% (yd = [ (20,4/303)/0,079]X0,98 = 83%).
Eksempler 11 til 13: Løsningsmidlets rolle
For bedre å demonstrere rollen til løsningsmidlene ble det anvendt en base hvis salt utviser middelmådig oppløselighet:

Claims (25)

1. Fremgangsmåte for (perfluor)sulfonylering, karakterisert ved at den omfatter et trinn hvori en nukleofil, hvis nukleofile atom er et nitrogen, bringes i kontakt med en reaktant omfattende, for tilsetning i rekkefølge eller samtidig: et sulfonylklorid perfluorert på karbonet båret av svovelet, og en organisk base som samtidig ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig valgt fra hindrede dialkylfosfiner, trialkylfosfiner, fosfoniumhydroksyder, hindrede dialkylaminer, trialkylaminer eller ammoniumhydroksyder.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nukleofilen, i nøytral eller anionisk form, har, som assosiert syre, en syre for hvilken pKa er høyst lik omtrent 7, fordelaktig 6, foretrukket 5 .
3. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 og 2, karakterisert ved at nitrogenet til nukleofilen er forbundet til en elektron-tiltrekkende gruppe, fordelaktig en sulfonylgruppe, idet nukleofilen fordelaktig er valgt fra sulfamider av sulfonsyrer hvori svovelet er bundet til et aryl eller fra sulfamider av sulfonsyrer hvori svovelet er bundet til en alifatisk rest, inkluderende alkyler, foretrukket fra sulfamider av sulfonsyrer hvori svovelet er bundet til en alifatisk rest som er perfluorert på karbonet i nabostilling til svovelet.
4. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 3, karakterisert ved at nukleofilen er et salt av sulfonamid (sulfamid) og en organisk base som ikke kan alkyleres.
5. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 4, karakterisert ved at nukleofilen er et sulfonamid (sulfamid) i form av et lipo-oppløselig salt med den organiske base som samtidig ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig.
6. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 5, karakterisert ved at den organiske base som ikke kan alkyleres er valgt fra hindrede dialkylfosfiner, trialkylfosfiner, fosfoniumhydroksyder, hindrede dialkylaminer, trialkylaminer eller ammoniumhydroksyder.
7. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 6, karakterisert ved at basen som samtidig ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig er valgt fra tri-alkylfosf iner, hindrede dialkylaminer eller trialkylaminer.
8. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 7, karakterisert ved at basen som samtidig ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig fremviser minst en signifikant (symbol "s" i Handbook of Chemistry and Physics) oppløselighet i benzen, fordelaktig en høy (symbol "v" i Handbook of Chemistry and Physics) oppløselighet i benzen.
9. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 8, karakterisert ved at den organiske base fremviser minst en signifikant (symbol "s" i Handbook of Chemistry and Physics) oppløselighet i benzen, fordelaktig en høy (symbol "v" i Handbook of Chemistry and Physics) oppløse-lighet i benzen.
10. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 9, karakterisert ved at pKa til syren assosiert med den organiske base er større enn eller lik den til sulfonamidet.
11. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 10, karakterisert ved at pKa til syren assosiert med basen som ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig er større enn eller lik den til sulfonamidet.
12. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 11, karakterisert ved at, når nukleofilen er et salt av sulfonamid (sulfamid) og av en organisk base som ikke kan alkyleres, er den organiske base som ikke kan alkyleres og basen som samtidig ikke kan alkyleres og er lipo-oppløse-lig identiske.
13. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 12, karakterisert ved at operasjonen med å bringe i kontakt utføres i et organisk løsningsmiddel, fordelaktig med lav polaritet, foretrukket med lav blandbar-het med vann (høyst 10 masse%, fordelaktig høyst 5 masse%, foretrukket høyst 2 masse*).
14. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 13, karakterisert ved at operasjonen med å bringe i kontakt utføres i et organisk løsningsmiddel som er valgt slik at saltet er oppløselig deri, fordelaktig til et konsentrasjonsnivå på minst 0,05M, foretrukket minst 0,2M.
15. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 14, karakterisert ved at mengden av basen som ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig som innføres under reaksjonen er minst lik mengden som er nødvendig for å nøy-tralisere den avgitte hydrohalogensyre.
16. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 15, karakterisert ved at summen av basene utviser et overskudd med hensyn til summen av surheten avgitt i form av hydrohalogensyre og surheten av sulfonforbindelsene som dannes, som er høyst lik tre ganger, fordelaktig to ganger, foretrukket en gang den avgitte mengde hydrohalogensyre .
17. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 16, karakterisert ved at den organiske delen av sulfonylkloridet er perfluorert på karbonet båret av svovelet.
18. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 17, karakterisert ved at den organiske delen av sulfonylkloridet er den samme som den av sulfonamidet.
19. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 18, karakterisert ved at de organiske deler, som er like eller forskjellige, av sulfonylkloridet og av sulfonamidet er valgt fra radikaler med formel (Rf): hvor: X-gruppene, som er like eller forskjellige, representerer et fluor eller et radikal med formel CnF2n+1, idet n er et helt tall høyst lik 5, foretrukket 2, p representerer et helt tall høyst lik 2,ETG representerer en elektrontUtrekkende gruppe, hvis eventuelle funksjonelle grupper er inerte under reaksjons-betingelsene, fordelaktig fluor eller en perfluorert rest med formel CnF2n+1, idet n er et helt tall høyst lik 8, fordelaktig 5, idet det totale karbonantall i Rf fordelaktig er mellom 1 og 15, foretrukket mellom 1 og 10.
20. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 til 19, karakterisert ved at nukleofilen hvori det nukleofile atom er et nitrogen er et salt av sulfonamid (sulfamid) og av en organisk base som ikke kan alkyleres og at fremgangsmåten, etter et eventuelt rense- og/eller isoler-ings tr inn, omfatter et trinn med behandling med litiumhydroksyd eller et basisk litiumsalt.
21. Reaktant som er anvendbar ved utførelse av fremgangsmåten i samsvar med kravene 1 til 20, karakterisert ved at den omfatter, for tilsetning i rekkefølge eller samtidig: et sulfonylklorid perfluorert på karbonet båret av svovel et, en organisk base som samtidig ikke kan alkyleres og er lipo-oppløselig valgt fra hindrede dialkylfosfiner, trialkylfosfiner, fosfoniumhydroksyder, hindrede dia1kylaminer, trialkylaminer eller ammoniumhydroksyder, et løsningsmiddel med lav polaritet.
22. Reaktant som angitt i krav 21, karakterisert ved at løsningsmidlet, inkluderende blanding av løsningsmiddel, med lav polaritet er valgt fra slike som fremviser en lav oppløselighet i vann og ikke fremviser en klorert alifatisk kjede.
23. Reaktant som angitt i kravene 21 og 22, karakterisert ved at løsningsmidlet med lav polaritet er valgt fra slike for hvilke polariteten (E<f>t, uttrykt i kcal pr. mol) er høyst lik 40 (fordelaktig to signifikante sifre).
24. Reaktant som angitt i kravene 21 til 23, karakterisert ved at løsningsmidlet med lav polaritet er valgt fra oksygenhoIdige organiske forbindelser (særlig etere, estere, og til og med ketoner), hydrokarboner (inkluderende petroleumsfraksjoner) eller ring-halogenerte aromatiske hydrokarboner.
25. Reaktant som angitt i kravene 21 til 24, karakterisert ved at løsningsmidlet med lav polaritet er valgt fra substituerte benzener og ring-halogenerte hydrokarboner.
NO19995595A 1997-05-16 1999-11-15 Fremgangsmate for (perfluor)sulfonylering, og reaktant som er anvendbar ved utforelse av fremgangsmaten. NO322194B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9706064A FR2763331B1 (fr) 1997-05-16 1997-05-16 Procede de synthese de sulfonimides et de leurs sels
PCT/FR1998/000973 WO1998052886A1 (fr) 1997-05-16 1998-05-15 Procede de synthese de perfluorosulfonamides, de perfluorosulfonimides et de leurs sels, ainsi qu'un reactif de sulfonylaton

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO995595D0 NO995595D0 (no) 1999-11-15
NO995595L NO995595L (no) 2000-01-14
NO322194B1 true NO322194B1 (no) 2006-08-28

Family

ID=9506986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19995595A NO322194B1 (no) 1997-05-16 1999-11-15 Fremgangsmate for (perfluor)sulfonylering, og reaktant som er anvendbar ved utforelse av fremgangsmaten.

Country Status (16)

Country Link
US (2) US6297398B1 (no)
EP (1) EP0983216B1 (no)
JP (1) JP4865115B2 (no)
CN (1) CN1264785C (no)
AT (1) ATE334955T1 (no)
AU (1) AU7773398A (no)
BR (1) BR9809837B1 (no)
CA (1) CA2289005C (no)
DE (1) DE69835427T2 (no)
EA (1) EA004498B1 (no)
ES (1) ES2270519T3 (no)
FR (1) FR2763331B1 (no)
HU (1) HUP0002297A3 (no)
NO (1) NO322194B1 (no)
WO (1) WO1998052886A1 (no)
ZA (1) ZA984155B (no)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6252111B1 (en) 1999-02-16 2001-06-26 Central Glass Company, Limited Method for producing sulfonimide or its salt
EP1122240A3 (en) * 2000-01-31 2003-11-26 Morita Chemical Industries Co., Ltd. Process for producing sulfonylimide compound
FR2818994B1 (fr) * 2000-12-29 2004-01-09 Rhodia Chimie Sa Procede de preparation par voie electrochimique de sels metalliques
US20030054172A1 (en) 2001-05-10 2003-03-20 3M Innovative Properties Company Polyoxyalkylene ammonium salts and their use as antistatic agents
US6555510B2 (en) * 2001-05-10 2003-04-29 3M Innovative Properties Company Bis(perfluoroalkanesulfonyl)imides and their salts as surfactants/additives for applications having extreme environments and methods therefor
US6885025B2 (en) * 2003-07-10 2005-04-26 Universal Display Corporation Organic light emitting device structures for obtaining chromaticity stability
JP2008222659A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Asahi Kasei Corp スルホンアミド化合物の製造方法
US20090043016A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 Jing-Chung Chang Flame retardant polytrimethylene terephthalate composition
US20090043017A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 Jing-Chung Chang Flame retardant polytrimethylene terephthalate composition
US20090043021A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 Jing-Chung Chang Flame retardant polytrimethylene terephthalate composition
JP5191267B2 (ja) * 2008-04-23 2013-05-08 旭化成株式会社 スルホンイミド塩の精製方法
JP2010083764A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Asahi Kasei Corp 新規スルホンイミド塩の精製方法
US8258341B2 (en) * 2009-07-10 2012-09-04 E.I. Du Pont De Nemours And Company Polyfluorosulfonamido amine and intermediate
JP5730513B2 (ja) * 2009-08-13 2015-06-10 三菱マテリアル株式会社 含フッ素スルホニルイミド化合物の製造方法
JP2011037784A (ja) * 2009-08-13 2011-02-24 Mitsubishi Materials Corp ペルフルオロアルキルスルホンアミドの製造方法
CN102405189B (zh) 2009-11-27 2014-07-09 株式会社日本触媒 氟磺酰亚胺盐以及氟磺酰亚胺盐的制备方法
WO2011149095A1 (ja) * 2010-05-28 2011-12-01 株式会社日本触媒 フルオロスルホニルイミドのアルカリ金属塩およびその製造方法
CN102180816B (zh) * 2011-03-15 2013-06-12 浙江大学 非对称型双氟代磺酰亚胺钾的制备方法
CN102617414B (zh) * 2012-03-02 2014-12-17 苏州氟特电池材料有限公司 含氯磺酰/磷酰亚胺碱金属盐和含氟磺酰/磷酰亚胺碱金属盐的制备方法
FR2993556B1 (fr) 2012-07-23 2014-08-15 Rhodia Operations Procede de preparation d'un compose sulfonimide et de ses sels
CN104710639B (zh) * 2015-03-03 2017-12-01 上海交通大学 一种基于全氟磺酰胺阴离子交换膜的制备方法
JP2018039760A (ja) * 2016-09-08 2018-03-15 三菱マテリアル電子化成株式会社 ペルフルオロアルカンスルホンアミドアンモニウムの製造方法
CN114470826B (zh) * 2022-02-17 2023-03-14 中船(邯郸)派瑞特种气体股份有限公司 一种双(三氟甲磺酰)亚胺的纯化装置和方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0149423B1 (de) * 1983-12-16 1987-10-28 Ciba-Geigy Ag Verfahren zum Schützen von Keratinmaterial vor dem Befall durch keratinfressende Insekten und neue Phenoxytrifluormethansulfonanilide
FR2637284B1 (fr) * 1988-10-05 1991-07-05 Elf Aquitaine Methode de synthese de sulfonylimidures
FR2645533B1 (fr) * 1989-04-06 1991-07-12 Centre Nat Rech Scient Procede de synthese de sulfonylimidures
DE4217366A1 (de) * 1992-05-26 1993-12-02 Bayer Ag Imide und deren Salze sowie deren Verwendung
JP3117369B2 (ja) * 1994-09-12 2000-12-11 セントラル硝子株式会社 スルホンイミドの製造方法
US5874616A (en) * 1995-03-06 1999-02-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Preparation of bis (fluoroalkylenesulfonyl) imides and (fluoroalkysulfony) (fluorosulfonyl) imides
GB9702194D0 (en) * 1997-02-04 1997-03-26 Lilly Co Eli Sulphonide derivatives

Also Published As

Publication number Publication date
BR9809837B1 (pt) 2010-02-09
HUP0002297A3 (en) 2002-09-30
JP2001525844A (ja) 2001-12-11
WO1998052886A1 (fr) 1998-11-26
DE69835427D1 (de) 2006-09-14
FR2763331A1 (fr) 1998-11-20
HUP0002297A2 (hu) 2000-11-28
US20020004613A1 (en) 2002-01-10
CA2289005C (fr) 2007-04-17
BR9809837A (pt) 2000-06-20
EA004498B1 (ru) 2004-04-29
NO995595D0 (no) 1999-11-15
EA199901039A1 (ru) 2000-04-24
EP0983216B1 (fr) 2006-08-02
NO995595L (no) 2000-01-14
US6399821B2 (en) 2002-06-04
ATE334955T1 (de) 2006-08-15
CA2289005A1 (fr) 1998-11-26
JP4865115B2 (ja) 2012-02-01
ES2270519T3 (es) 2007-04-01
CN1273573A (zh) 2000-11-15
AU7773398A (en) 1998-12-11
CN1264785C (zh) 2006-07-19
FR2763331B1 (fr) 1999-06-25
DE69835427T2 (de) 2007-02-01
US6297398B1 (en) 2001-10-02
ZA984155B (en) 1998-12-28
EP0983216A1 (fr) 2000-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO322194B1 (no) Fremgangsmate for (perfluor)sulfonylering, og reaktant som er anvendbar ved utforelse av fremgangsmaten.
JP6694394B2 (ja) フルオロスルホニル基を含むイミドの調製
JPH0881436A (ja) スルホンイミドの製造方法
CN105992762B (zh) 制造嘧啶磺酰胺衍生物的方法
US20130137899A1 (en) Process for producing fluorine-containing sulfonylimide compound
US8759578B2 (en) Method for manufacturing fluorine-containing imide compound
US20030176713A1 (en) Process for the production of sulfonic esters
RO116274B1 (ro) Reactiv pentru sinteza derivatilor organici, oxisulfurati si fluorurati, si procedeu de utilizare a reactivului, la obtinerea acestora
WO2011148971A1 (ja) 含フッ素スルホニルイミド化合物の製造方法
JP2013166698A (ja) イミド化合物の製造方法
RU2351601C2 (ru) Ионные жидкости, содержащие анионы [n(cf3)2]-
EP0064322B1 (en) Benzenesulfonyl isocyanates, isothiocyanates, chlorides, and sulfonamides having a fluorinated substituent
US5312974A (en) Process for the production of light-colored lower alkane-sulfonic acids, more particularly methanesulfonic acid
IE831130L (en) Cyclic and acyclic polydentate chelating ligands¹as catalysts in nucleophilic substitutions
CN100376516C (zh) 用于全卤代硫酸双酰替苯胺合成的磺酰化方法和试剂
WO2012039025A1 (ja) ペルフルオロアルキルスルホンアミドの製造方法
JP2012214401A (ja) アルカノイルジアリールスルフィド化合物の製造方法
CA2063648A1 (en) Process for the preparation of n-alkylsulfonamides
JP3837761B2 (ja) ハロベンゼンスルホニルクロリド類の製造方法
IL310365A (en) A process for preparing derivatives of (2,2,2-trifluoroethyl)sulfanylaniline
CN117903015A (zh) N-氟-n-烷基磺酰胺的制备方法
PL189695B1 (pl) Odczynnik przydatny do prowadzenia syntezy soli fluorowanego kwasu sulfinowego lub sulfonowego i sposób prowadzenia syntezy soli fluorowanego kwasu sulfinowego lub sulfonowego
FR2799459A1 (fr) Procede et reactif utile pour la synthese de sulfanilide perhalogene sur le carbone porte par l&#39;atome de soufre de la fonction sulfanilide

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees