TW201636322A - 利用布朗斯台德酸製備硼氰基化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明公開了製備由式(I)所示的具有1、2、3或4個氰基殘基的硼氰基化合物的方法, [Catn+ ] [(BF4-m (CN)m )- ]n (I)     其通過在布朗斯台德酸的存在下使式(A1)的化合物與三甲基氰矽烷反應; [Catn+ ] [(BF4 )- ]n (A1)     Catn+ 是陽離子,m是1、2、3或4,並且n是1、2、3或4。

Description

利用布朗斯台德酸製備硼氰基化合物的方法
本發明公開了製備由式(I)所示的具有1、2、3或4個氰基殘基的硼氰基化合物的方法, [Catn+ ] [(BF4-m (CN)m )- ]n (I)     其通過在布朗斯台德酸(Bronstedt acid)的存在下使式(A1)的化合物與三甲基氰矽烷反應; [Catn+ ] [(BF4 )- ]n (A1)     Catn+ 是陽離子,m是1、2、3或4,並且n是1、2、3或4。
術語“離子液體”(IL)通常用於指在低於100℃的溫度下,特別是在室溫下,為液體的鹽。這樣的液體鹽通常包含有機陽離子和有機或無機陰離子,並且尤其在P. Wasserscheid 等人, Angew. Chem., 2000, 112, 3926-3945中進行了描述。
離子液體具有一系列引起關注的性質:通常,它們是熱穩定的、相對不易燃的並且具有低的蒸氣壓。它們對許多有機物和無機物顯示出良好的溶解性。此外,離子液體具有引起關注的電化學性質,例如通常伴隨高電化學穩定性的導電性。
這些屬性使離子液體具有許多應用:它們可例如在合成中用作溶劑、用作電解質、用作潤滑劑和用作液壓流體。此外,它們用作相轉移催化劑,用作萃取介質,用作傳熱介質,用作表面活性物質,用作增塑劑,用作電化學電池中的導電鹽、有機鹽或添加劑,用作電解質,用作電解質配方中的組分,其中包含離子液體的這樣的電解質配方較佳用在電化學和/或光電裝置中,例如光電池、發光器件、電致變色或光電致變色器件、電化學感測器和/或生物感測器,特別較佳用在染料敏化太陽能電池中。
因此,基本需要具有多種特性的離子液體,這些多種特性為離子液體的使用開闢額外機會。
離子液體的引起關注的家族包含四價硼陰離子。含有離子液體的四氟硼酸鹽是這種新一代化合物中的第一種,並且如J. S. Wilkes 等人, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1990, 965所公開的,通過在甲醇中使用Ag[BF4 ]使[EMIm]I 複分解來製備1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽([EMIm][BF4 ])。
WO 2014/029833 A1公開了由四烷基銨或四烷基鏻四氟硼酸鹽和三甲基氰矽烷起始製備四烷基銨和四烷基鏻三氰基氟硼酸鹽的方法。示例特別是銨離子形式的[(nBU)4 N]、[Me4 N]和[(nOct)4 N]。沒有公開布朗斯台德酸。
EP 2772495 A1公開了通過四烷基銨和四烷基鏻三氰基氟硼酸鹽兩步製備三氰基氟硼酸鹽的方法,該方法在第一步中由四烷基銨或四烷基鏻四氟硼酸鹽和三甲基氰矽烷起始並在第二步中交換陽離子。示例特別是銨離子形式的[(nBU)4 N]、[Me4 N]和[(nOct)4 N]。沒有公開布朗斯台德酸。
WO 2014/029834 A1公開了由四烷基銨四氟硼酸鹽和三甲基氰矽烷起始製備四烷基銨四氰基硼酸鹽的方法。示例特別是銨離子形式的[(nBU)4 N]和[(nOct)4 N]。沒有公開布朗斯台德酸。
Jan A. P. Sprenger 等人, Inorg. Chem. 2015, 54, 3403-3412公開了使用TMS-CL作為催化劑由Na[BF4 ]和TMS-CN生產K[BF(CN)3 ]的方法,參見方案2。其在3406頁的右欄公開了TMS-CL起到能進行清潔反應的催化劑的作用。沒有公開布朗斯台德酸。
E. Bernhardt, Z. Anorg. Allg. Chem. 2003, 629, 677-685公開了M[BF4 ](M=Li、K)與(CH3 )3 SiCN(TMSCN)的反應。公開了Li[BF(CN)3 ]的製備需要7天,K[BF(CN)3 ] 的製備需要一個月。K[BF(CN)3 ]的產率為60%,產物含有5%的K [BF2 (CN)2 ]。[BF4 ]- :TMSCN的摩爾比為1:7.8。沒有公開布朗斯台德酸。
Darrick Williams 等人, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7735-7741公開了由Li[BF4 ]和TMS-CN生產Li[B(CN)4 ]的方法,參見7740頁,化合物1。沒有公開布朗斯台德酸。
E. Bernhardt 等人, Z. Anorg. Allg. Chem. 2003, 629, 1229-1234公開了在280至340℃的溫度下製備LiB(CN)4 和KB(CN)4 的燒結法;其它陽離子可以通過複分解由例如KB(CN)4 起始引入。沒有公開布朗斯台德酸。
T. Kueppers 等人, Inorg. Chem. 2005, 44, 1015-1022還公開了使用燒結法(其在E. Bernhardt等人, Z. Anorg. Allg. Chem. 2003, 629, 1229-1234中公開)製備KB(CN)4 。沒有公開布朗斯台德酸。
EP 2 327 707在請求項7中要求保護生產由通式(I)所示的離子化合物的方法,該方法包括使含有氰化物和硼化合物的起始原料反應的步驟。通式(I)是陽離子Ktm+ 與[B(CN)4 ]- 的鹽。
實施例公開了用於製備四丁基銨四氰基硼酸鹽的各種方法,例如: 1)EP 2 327 707 A的實施例1-1公開了四丁基溴化銨、氰化鋅(II)和三溴化硼在甲苯中於130℃下進行2天的反應,其中產率為35%。硼化合物:TMSCN的摩爾比為1:5.5。 2)EP 2 327 707 A的實施例2-1公開了四丁基溴化銨、四丁基氰化銨和三溴化硼在甲苯中於130℃下進行2天的反應,其中產率為77%。硼化合物:四丁基氰化銨的摩爾比為1:7.1。 3)EP 2 327 707 A的實施例3-3 公開了四丁基溴化銨、三甲基氰矽烷和三氯化硼在對二甲苯中於150℃進行30小時的反應,其中產率為98%。硼化合物:TMSCN的摩爾比為1:5.5。 4)EP 2 327 707 A的實施例3-11 公開了三氟化硼二乙醚、四丁基溴化銨和三甲基氰矽烷在170℃下進行30小時的反應,其中產率為75%。
但是並不是落入請求項7中的所有實施方式實際上均起作用:本發明的實施例3示出了一個實施方式,其也是由三氟化硼二乙醚起始的,其落入請求項7中,但是僅以可忽略的量的副產物形式產生的所需的[B(CN)4 ]鹽,主要產物是[BF(CN)3 ]鹽。
需要具有高產率和令人滿意的純度的製備硼氟氰化合物的簡單方法,該硼氟氰化合物含有具有通式[(BF4-m (CN)m )- ]的陰離子,其中m為1、2、3或4。硼源應當是成本低的易得的化合物。氰化物源不應當是金屬氰化物,以避免其對環境的負面影響。反應物的數目應當小,並且該方法應當允許在不存在溶劑的情況下轉化。最終產物中Cl和Br的含量應當低。最終產物中Si和氰化物的含量也應當低。該方法應當需要盡可能少的步驟。該方法還應當允許製備m為1、2、3或4的化合物而不僅製備m為3的化合物或m為4的化合物。該方法應當避免使用Cl2 、AgCN或AgBF4 。該方法應當提供可以用作離子液體或離子液體的前體且可以用在例如電解質配方和在電化學或光電器件中的所述式的穩定化合物。這些化合物在使用後應當能夠以環境友好的方式處理掉。
相對於現有技術中所公開的方法而言,該方法應當允許以高產率並在溫和條件下製備所需的化合物。
該目的是通過使用三甲基氰矽烷作為CN源的方法並通過在布朗斯台德酸的存在下進行反應來實現的。不需要Cl2 、AgCN或AgBF4 。最終產物中的Cl、Br、Si和氰化物的含量低。另一個優點是,該反應並不強制性需要額外的溶劑。該方法與現有技術中已知的方法相比較而言步驟數減少。該方法不僅能夠製備m僅為3或僅為4的化合物,而且能夠製備其中n為1、2、3或4的化合物。這些化合物可具體地和單獨地製備,而不僅以混合物的形式製備。該反應可以在與現有技術的方法使用的條件相比較而言較溫和的條件下進行,該反應可以在較低溫度下或在更短的時間內完成。
在本文中,如果沒有另外說明的話,則使用下列含義: 烷基             直鏈或支鏈烷基; C1-q 烷基         是指含有1至q個碳原子的任何烷基殘基;例如C1-6 烷基,尤其包括甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基(3-甲基丁基)、新戊基(2,2-二甲基丙基)、正己基和異己基(4-甲基戊基); C2-q 烯基          是指含有2至q個碳原子並且含有至少一個雙鍵的烯基殘基,其碳鏈可以是直鏈的或支鏈的;例如C2-4 烯基,尤其包括乙烯基、1-甲基乙烯基、丙-1-烯基、丙-2-烯基、2-甲基丙-2-烯基和丁-1,3-二烯基; C2-q 炔基          是指含有2至q個碳原子並且含有至少一個三鍵的炔基殘基,其碳鏈可以是直鏈或支鏈的;例如C2-4 炔基,尤其包括乙炔基、丙-1-炔基和丙-2-炔基; C6-10 芳基          是指具有6至10個碳原子並且是未取代的或由1、2、3或4個彼此獨立地選自C1-4 烷基和C1-4 烷氧基所組成的組的相同或不同的取代基取代的芳基殘基;例如C6-10 芳基,尤其包括苯基、甲基苯基、甲氧基苯基、二甲基苯基、乙基甲基苯基、二乙基苯基和萘基; 環狀烷基或環烷基   包括環脂族殘基和多環(例如二環或三環)脂族殘基; C3-q 環烷基          是指具有3至q個碳原子的環烷基;例如C3-10 環烷基,尤其包括環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環壬基和環癸基; C1-q 烷氧基          是指具有1至q個碳原子的直鏈或支鏈烷氧基;例如C1-20 烷氧基,尤其包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、1,4-二甲基戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、1,5- 二甲基己氧基、壬氧基、癸氧基、4-乙基-1,5- 二甲基己氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基、十四烷氧基和二十烷基氧基; 亞烷基             是指直鏈或支鏈亞烷基基團;例如亞丙基,且例如亞丙基可以通過其C1和C2碳原子連接(支鏈亞烷基)或通過其C1和C3碳原子連接(直鏈亞烷基); DCM               二氯甲烷; EMIm 1-乙基-3-甲基咪唑鎓eq.                 摩爾當量;    鹵化物             F- 、Cl- 、Br- 或I- ,較佳F- 、Cl- 或Br- ,更佳Cl- ; 鹵素               F、Cl、Br或I;較佳F、Cl或Br; IL                 離子液體; “直鏈”和“正”相對於烷烴的各自的異構體而言同義使用; RT                 室溫,其與表述環境溫度同義使用; Tdec 分解溫度; THF                四氫呋喃; TMSCN             (CH3 )3 SiCN,即三甲基氰矽烷; 三氟甲磺酸          三氟甲烷磺酸,CF3 SO3 H; 三苯甲基            意指三苯甲基陽離子,即[Ph3 C]+ ; “wt%”、“重量%”和“重量-%”同義使用,並且意指重量百分比。 表述染料敏化太陽能電池和光敏太陽能電池同義使用。
本發明的主題是製備式(I)化合物的方法; [Catn+ ] [(BF4-m (CN)m )- ]n (I) 所述方法包括步驟STEP1; STEP1包括反應REAC1,其中使式(A1)化合物在化合物CATACID的存在下與三甲基氰矽烷反應; [Catn+ ] [(BF4 )- ]n (A1) CATACID選自由HF、HCl、HBr、HI、HNO3 、H2 SO3 、H2 SO4 、NaHSO4 、發煙硫酸、KHSO4 、NaHCO3 、KHCO3 、H3 PO4 、H3 PO3 、HSO3 F、HSO3 Cl、CH3 COOH、CF3 COOH、C(Cl3 )COOH、甲磺酸、HCOOH、AR-COOH、AR-SO3 H、C(OH)(COOH)3 、CF3 SO3 H、HCN、HOCN、HSCN、HSeCN、HNCO、HNCS、HN3 、HQ20(X1)4 、多鉬酸鹽、多鎢酸鹽、HQ21(X1)6 及其混合物所組成的組; AR  是Phe或經1、2或3個選自由鹵素和CH3 所組成的組的相同或不同的殘基取代的Phe; Q20  是B、Al、Ga、In或Th; Q21  是P、As、Sb或Bi; X1   是鹵素; M    是1、2、3或4; N    是1、2、3或4; Catn+ 選自由無機陽離子CatINORGn+ 和有機陽離子CatORGn+ 所組成的組; CatINORGn+ 是選自元素週期表中的第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16族的陽離子,或者是鑭系元素陽離子或錒系元素陽離子或是NH4 + ; CatORGn+ 選自由CatORG-A+ 、CatORG-B+ 、CatORG-C+ 、[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ]+ 、Ph3 C+ 、胍鎓和(H2 (R18)N-R16-N(R19)H2 )2+ 所組成的組; CatORG-A+ 是(WR2R3R4R5)+ , 其中 W    是氮或磷;和 (i)R2、R3、R4和R5相同或不同,並且彼此獨立地選自由H、C1-20 烷基、C1-20 全氟烷基、C3-10 環烷基和C6-10 芳基,條件是殘基R2、R3、R4和R5中至少一個不為H;或者 (ii)            R2和R3一起為烴鏈並與W一起形成5至7元飽和或不飽和雜環, R4和R5相同或不同,並且彼此獨立地選自H、C1-20 烷基、C1-20 全氟烷基、C3-10 環烷基和C6-10 芳基;或者 (iii)R2和R3一起為烴鏈且與W一起,以及R4和R5一起為烴鏈且與W一起,彼此獨立地形成5至7元飽和或不飽和雜環; CatORG-B+ 是(XR6R7R8)+ , 其中 X  是氮, R6和R7一起為烴鏈並與X一起形成5至7元不飽和雜環,其中X通過單鍵和雙鍵分別與R6和R7連接, R8  選自H、C1-20 烷基、C2-8 烯基、C1-20 全氟烷基、C3-10 環烷基或C6-10 芳基; CatORG-C+ 是(YR9R10R11)+ , 其中 Y  是硫; (i)R9、R10和R11相同或不同,並且彼此獨立地選自由H、C1-20 烷基、C1-20 全氟烷基、C3-10 環烷基和C6-10 芳基所組成的組;或者 (ii)            R9和R10一起為烴鏈,並與Y一起形成5至7元飽和或不飽和環, R11選自由H、C1-20 烷基、C1-20 全氟烷基、C3-10 環烷基和C6-10 芳基所組成的組; 殘基R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11彼此獨立地是未經取代的或適當時經1、2、3、4、5或6個選自由C1-4 烷基、C3-10 環烷基、C2-8 烯基、苯基、苄基、鹵素、氰基和C1-4 烷氧基所組成的組的取代基取代; 在由R2和R3、由R4和R5、由R6和R7以及由R9和R10所形成的所述烴鏈中的任一種中,所述烴鏈的1或2個碳原子可分別替代為1或2個雜原子,所述一個或兩個雜原子選自由O、N和S所組成的組;在替代為N的情況下,這種N是未經取代的或經選自由C1-8 烷基、C3-10 環烷基、C2-8 烯基和C1-8 全氟烷基所組成的組中的殘基取代; R16選自由C2-8 亞烷基、C3-8 環亞烷基、亞苯基、C(H)(苯基)、R17(O-R17)n1 所組成的組; R17選自由CH2 -CH2 、CH2 -CH2 CH2 、CH2 C(H)(CH3 )-CH2 、CH-CH2 -C(H)(CH3 )和CH2 -CH2 -CH2 -CH2 所組成的組; R18和R19相同或不同,並且彼此獨立地選自由H、C1-8 烷基、C3-8 環烷基、苯基和苄基所組成的組; n1是1至20的整數。
較佳地,m是2、3或4; 更佳地,m是3或4; 也與本說明書中公開的任何實施方式相關聯。
較佳地,n是1或2,也與本說明書中公開的任何實施方式相關聯。
較佳地,CATACID選自由HF、HCl、HBr、H2 SO4 、NaHSO4 、發煙硫酸、KHSO4 、H3 PO4 、HSO3 F、HSO3 Cl、CH3 COOH、CF3 COOH、C(Cl3 )COOH、甲磺酸、HCOOH、AR-SO3 H、C(OH)(COOH)3 、CF3 SO3 H、HCN、HQ20(X1)4 、多鉬酸鹽、多鎢酸鹽、HQ21(X1)6 及其混合物所組成的組;     AR  是Phe或經1、2或3個選自由鹵素和CH3 所組成的組中的相同或不同的殘基取代的Phe;     Q20  是B、Al或Ga;     Q21  是P、Sb或Bi;     X1  是F、Cl或Br。
更佳地,CATACID選自由HF、HCl、HBr、H2 SO4 、發煙硫酸、H3 PO4 、HSO3 F、HSO3 Cl、CH3 COOH、CF3 COOH、甲磺酸、AR-SO3 H、CF3 SO3 H、HCN、HQ20(X1)4 、多鉬酸鹽、多鎢酸鹽及其混合物所組成的組; AR  是經1個選自F、Cl和CH3 所組成的組中的殘基取代的Phe; Q20  是B、Al或Ga; X1  是F、Cl或Br。
甚至更佳地,CATACID選自由HF、HCl、H2 SO4 、發煙硫酸、H3 PO4 、HSO3 F、HSO3 Cl、CH3 COOH、CF3 COOH、甲磺酸、AR-SO3 H、CF3 SO3 H、HCN、HQ20(X1)4 及其混合物所組成的組; AR  是經1個選自F、Cl和CH3 所組成的組中的殘基取代的Phe; Q20  是B、Al或Ga; X1  為F或Cl。
特別是,CATACID選自由HF、HCl、H2 SO4 、發煙硫酸、HSO3 F、HSO3 Cl、CF3 COOH、甲磺酸、AR-SO3 H、CF3 SO3 H及其混合物所組成的組; AR  是經CH3 取代的Phe。
更特別是,CATACID是CF3 SO3 H。
較佳地,CatINORGn+ 是選自元素週期表的第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15族的陽離子,或者是鑭系元素的陽離子或NH4 + ;     更佳地,CatINORGn+ 是選自元素週期表的第1、2、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15族的陽離子,或者是鑭系元素的陽離子或NH4 + ;     甚至更佳地,CatINORGn+ 選自由 Li+ 、Na+ 、K+ 、Rb+ 、Cs+ 、Be2+ 、Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 、Ba2+ 、Ti4+ 、Ti3+ 、Zr4+ 、Zr3+ 、Hf4+ 、Hf3+ 、V4+ 、V3+ 、V2+ 、Nb4+ 、Ta4+ 、Cr3+ 、Mo4+ 、Mo3+ 、Mo2+ 、W4+ 、W3+ 、W2+ 、Mn4+ 、Mn3+ 、Mn2+ 、Fe4+ 、Fe3+ 、Fe2+ 、Ru4+ 、Ru3+ 、Ru2+ 、Os4+ 、Os3+ 、Os2+ 、Co4+ 、Co3+ 、Co2+ 、Rh4+ 、Rh3+ 、Ir4+ 、Ir3+ 、Ni4+ 、Ni3+ 、Ni2+ 、Pd4+ 、Pd3+ 、Pd2+ 、Pt4+ 、Pt3+ 、Pt2+ 、Cu4+ 、Cu3+ 、Cu2+ 、Cu+ 、Ag4+ 、Ag3+ 、Ag2+ 、Ag+ 、Au3+ 、Au2+ 、Au+ 、Zn2+ 、Zn+ 、Cd2+ 、Cd+ 、Hg2+ 、Hg+ 、B3+ 、Al3+ 、Ga3+ 、Ga+ 、In3+ 、In+ 、Tl3+ 、Tl+ 、Ge4+ 、Ge2+ 、Sn4+ 、Sn2+ 、Pb4+ 、Pb2+ 、As3+ 、Sb3+ 、Bi3+ 、Bi1+ 、La3+ 、Nb3+ 、Sm3+ 、Eu3+ 、Gd3+ 和NH4 + 所組成的組;     特別是,CatINORGn+ 選自由 Li+ 、Na+ 、K+ 、Mg2+ 、Ca2+ 、Ti4+ 、Ti3+ 、Zr4+ 、Zr3+ 、V4+ 、V3+ 、V2+ 、Cr3+ 、Mo4+ 、Mo3+ 、Mo2+ 、W4+ 、W3+ 、W2+ 、Mn4+ 、Mn3+ 、Mn2+ 、Fe4+ 、Fe3+ 、Fe2+ 、Ru4+ 、Ru3+ 、Ru2+ 、Co4+ 、Co3+ 、Co2+ 、Rh4+ 、Rh3+ 、Ir4+ 、Ir3+ 、Ni4+ 、Ni3+ 、Ni2+ 、Pd4+ 、Pd3+ 、Pd2+ 、Pt4+ 、Pt3+ 、Pt2+ 、Cu4+ 、Cu3+ 、Cu2+ 、Cu+ 、Ag4+ 、Ag3+ 、Ag2+ 、Ag+ 、Zn2+ 、Zn+ 、Al3+ 、Ga3+ 、Ga+ 、In3+ 、In+ 、Sn4+ 、Sn2+ 、Pb4+ 、Pb2+ 、Sb3+ 、Nb3+ 、Sm3+ 、Eu3+ 、Gd3+ 和NH4 + 所組成的組;     更特別是,CatINORGn+ 選自由 Li+ 、Na+ 、K+ 、Mg2+ 、Ca2+ 、Ti4+ 、V4+ 、V3+ 、V2+ 、Cr3+ 、Fe4+ 、Fe3+ 、Fe2+ 、Co4+ 、Co3+ 、Co2+ 、Cu4+ 、Cu3+ 、Cu2+ 、Cu+ 、Ag2+ 、Ag+ 、Zn2+ 、Zn+ 、Al3+ 、Sn4+ 、Sn2+ 、Pb4+ 、Pb2+ 、Sb3+ 、Eu3+ 、Gd3+ 和NH4 + 所組成的組;     甚至更特別是,CatINORGn+ 選自由 Li+ 、Na+ 、K+ 、Mg2+ 、Ca2+ 、Ti4+ 、V4+ 、V3+ 、Cr3+ 、Fe4+ 、Fe3+ 、Fe2+ 、Co4+ 、Co3+ 、Co2+ 、Cu4+ 、Cu3+ 、Cu2+ 、Cu+ 、Ag+ 、Zn2+ 、Al3+ 、Sn4+ 、Sn2+ 、Pb4+ 、Pb2+ 、Gd3+ 和NH4 + 所組成的組;     特別是,CatINORGn+ 選自由Li+ 、Na+ 、K+ 、NH4 + 、Ag+ 、Mg2+ 、Ca2+ 、Zn2+ 和Cu2 + 所組成的組;     更特別是,CatINORGn+ 選自由Li+ 、Na+ 、K+ 、NH4 + 、Ag+ 、Mg2+ 、Ca2+ 和Zn2+ 所組成的組;     甚至更特別是,CatINORGn+ 是Li+ 、Na+ 、K+ 、Ag+ 、Mg2+ 或Zn2+ ;     尤其特別是,CatINORGn+ 是Li+ 、K+ 、Ag+ 、Mg2+ 或Zn2+ ;     更尤其特別是,CatINORGn+ 是Li+ 、K+ 或Ag+
較佳地,CatInORGn+ 中的n是1或2。
在CatORGn+ 的定義中術語“適當時”意指殘基R2至R11的任選取代基中的任一種需要相應位點,例如,在R2是全氟側鏈的情況下,對於取代基而言再沒有可利用的相應位點。
較佳地,CatORGn+ 包含選自由氮、磷、硫和氧所組成的組中的雜原子; 更佳地,CatORGn+ 包含選自由氮和磷所組成的組中的雜原子。
較佳地, R16  選自由C2-6 亞烷基、C5-6 環亞烷基、亞苯基、C(H)(苯基)、R17(O-R17)n1 所組成的組; R17  選自由CH2 -CH2 、CH2 -CH2 -CH2 和CH2 -CH2 -CH2 -CH2 所組成的組; R18和R19  相同或不同,並且彼此獨立地選自由H、C1-4 烷基、C5-6 環烷基、苯基和苄基所組成的組; n1  為1至10的整數; 更佳地, R16  選自由C2-4 亞烷基、C6 環亞烷基、亞苯基、C(H)(苯基)、R17(-O-R17)n1 所組成的組; R17  選自由CH2 -CH2 和CH2 -CH2 -CH2 所組成的組; R18和R19  相同,並且選自由H、C1-4 烷基、C5-6 環烷基、苯基和苄基所組成的組; n1  是1至6的整數; 甚至更佳地,就n為2而言,CatORGn+ 是(H2 (R18)N-R16-N(R 19)H2 )2+ ; R16  選自由C2-4 亞烷基、亞苯基和C(H)(苯基)所組成的組; R18和R19  相同,並且選自由H、C1-4 烷基、C5-6 環烷基、苯基和苄基所組成的組; 尤其是,當n是2時,則CatORGn+ 是(H3 N-CH2 -CH2 -NH3 )2+
較佳地,CatORGn+ 中的n是1。
較佳地,CatORGn+ 選自由銨、鏻、鋶、吡咯烷鎓、吡咯啉鎓、吡咯鎓、吡唑鎓、吡唑啉鎓、咪唑鎓、咪唑啉鎓、三唑鎓、噁唑鎓、噻唑鎓、呱啶鎓、呱嗪鎓、嗎啉鎓、吡啶鎓、噠嗪鎓、嘧啶鎓、吡嗪鎓、1,3-二氧雜環戊烯鎓、吡喃鎓、噻喃鎓、喹喔啉鎓、吲哚啉鎓、吲哚鎓、[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ]+ 、Ph3 C+ 及其混合物所組成的組;
更佳地,選自由銨、鏻、鋶、吡咯烷鎓、吡咯啉鎓、吡咯鎓、吡唑鎓、咪唑鎓、三唑鎓、噁唑鎓、噻唑鎓、呱啶鎓、呱嗪鎓、嗎啉鎓、吡啶鎓、噠嗪鎓、嘧啶鎓、吡嗪鎓、1,3-二氧雜環戊烯鎓、吡喃鎓、噻喃鎓、[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ]+ 、Ph3 C+ 及其混合物所組成的組。
更佳地,CatORGn+ 選自由、[N(R20)(R21)(R22)R23]+ 、[P(R20)(R21)(R22)R23]+ 、[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ]+ 、 Ph3 C+ 及其混合物所組成的組; 其中 R20、R21、R23  相同或不同,並且彼此獨立地選自由H、C1-20 烷基、C3-10 環烷基和烯丙基所組成的組; R22  是C1-20 烷基、C3-10 環烷基或烯丙基; 較佳地, R20、R21、R23  相同或不同,並且彼此獨立地選自由H、C1-14 烷基、C5-8 環烷基和烯丙基所組成的組; R22  是C1-14 烷基、C5-8 環烷基或烯丙基; 更佳地, R20、R21、R23  相同或不同,並且彼此獨立地選自由H、C1-8 烷基、C5-7 環烷基和烯丙基所組成的組; R22  是C1-8 烷基、C5-7 環烷基或烯丙基; 甚至更佳地,CatORGn+ 選自由、[NH(C2 H5 )3 ]+ 、[NH(C3 H7 )3 ]+ 、[NH(C4 H9 )3 ]+ 、[N(C2 H5 )4 ]+ 、[N(C3 H7 )4 ]+ 、[N(C4 H9 )4 ]+ 、[P(C2 H5 )4 ]+ 、[P(C3 H7 )4 ]+ 、[P(C4 H9 )4 ]+ 、[P(C6 H13 )3 (C14 H29 )]+ 、[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ]+ 、Ph3 C+ 及其混合物所組成的組; 尤其是,CatORGn+ 選自由、[NH(C2 H5 )3 ]+ 、[NH(C3 H7 )3 ]+ 、[NH(C4 H9 )3 ]+ 、[N(C2 H5 )4 ]+ 、[N(C3 H7 )4 ]+ 、[N(C4 H9 )4 ]+ 、[P(C2 H5 )4 ]+ 、[P(C3 H7 )4 ]+ 、[P(C4 H9 )4 ]+ 、[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ]+ 、Ph3 C+ 及其混合物所組成的組。
更尤其是,CatORGn+ 選自由,、[NH(C2 H5 )3 ]+ 、[NH(C3 H7 )3 ]+ 、[NH(C4 H9 )3 ]+ 、[N(C2 H5 )4 ]+ 、[N(C3 H7 )4 ]+ 、[N(C4 H9 )4 ]+ 、[P(C2 H5 )4 ]+ 、[P(C3 H7 )4 ]+ 、[P(C4 H9 )4 ]+ 、[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ]+ 、Ph3 C+ 及其混合物所組成的組。
特別是,Catn+ 是陽離子(Cat- Part1); 陽離子(Cat- Part1)是CatINORGn+ 或CatORGn+ ; 其中CatINORGn+ 選自由Li+ 、Na+ 、K+ 、NH4 + 、Ag+ 、Mg2+ 、Ca2+ 和Zn2+ 的組成的組; 以及 其中CatORGn+ 選自由、[NH(C2 H5 )3 ]+ 、[NH(C3 H7 )3 ]+ 、[NH(C4 H9 )3 ]+ 、[N(C2 H5 )4 ]+ 、[N(C3 H7 )4 ]+ 、[N(C4 H9 )4 ]+ 、[P(C2 H5 )4 ]+ 、[P(C3 H7 )4 ]+ 、[P(C4 H9 )4 ]+ 、[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ]+ 、Ph3 C+ 及其混合物所組成的組。
甚至更佳地,式(I)化合物是化合物(Group-I),化合物(Group-I)選自由式(Ia)化合物和式(Ib)化合物所組成的組; [Catn+ ] [(BF(CN)3 )- ]n(Ia) [Catn+ ] [(B(CN)4 )- ]n(Ib) Catn+ 和n如上述定義,也與它們的所有實施方式一樣, 較佳Catn+ 是陽離子(Cat- Part1)。
特別是,式(I)的化合物選自由式(1)的化合物、式(2)的化合物、式(3)的化合物及其混合物所組成的組。 [(n-Bu)4 N][BF(CN)3 ]            (1) [(n-Pr)3 NH][BF(CN)3 ]          (2) [(n-Pr)3 NH][B(CN)4 ]            (3)
較佳地,在REAC1中使用1至40摩爾當量,更佳4至35摩爾當量,甚至更佳5至25摩爾當量,尤其是5至15摩爾當量的三甲基氰矽烷,摩爾當量是基於式(A1)化合物的陰離子[(BF4 )- ]的摩爾量計算。
REAC1的反應溫度較佳為-75至150℃,更佳為-50至120℃,更佳為-50至100℃,甚至更佳為-50℃至80℃。
REAC1的反應溫度的另一種可能的範圍較佳為-10至150℃,更佳為-10至120℃,更佳為0至100℃,甚至更佳為10至80℃。
REAC1可以在封閉的系統中並在由所選溫度產生的壓力下來完成。
REAC1的反應時間較佳為15分鐘至96小時,更佳為20分鐘至84小時,甚至更佳為20分鐘至48小時,特別是20分鐘至24小時,更特別是20分鐘至12小時,甚至更特別是20分鐘至6小時。
較佳地,REAC1在惰性氣氛下進行。較佳地,所述惰性氣氛是通過使用較佳選自由氬氣、另一種惰性氣體、低沸點烷烴、氮氣及其混合物所組成的組的惰性氣體來實現的。
低沸點烷烴較佳是C1-3 烷烴,即甲烷、乙烷或丙烷。
反應後,可以通過本領域技術人員本身已知的標準方法,例如揮發性組分的蒸發、萃取、清洗、乾燥、濃縮、結晶、色譜法及其任意組合,分離式(I)的化合物。
較佳地,反應後,利用過氧化氫,較佳過氧化氫水溶液,處理反應產物。
更佳地,為了分離,將反應產物與含水過氧化氫混合以提供混合物MIXT。
較佳地,過氧化氫水溶液的濃度為10至40wt%的過氧化氫,wt%是基於過氧化氫水溶液的總重量計算。
較佳地,使用1至30摩爾當量,更佳1至20摩爾當量的過氧化氫,摩爾當量是基於式(A1)的化合物的摩爾量計算。
較佳地,將MIXT攪拌5分鐘至24小時,更佳10分鐘至20小時。
較佳地,將MIXT在溫度TEMPMIXT下攪拌,TEMPMIXT較佳為環境溫度至100℃。
利用過氧化氫處理後,較佳過濾MIXT。過濾的殘留物較佳使用溶劑WASHMIXT清洗,WASHMIXT較佳為水或醚(例如二乙醚)或二氯甲烷。
REAC1可以在化合物CAT的存在下進行; CAT是選自由衍生的(即基於週期表的第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15和16族的)路易士酸的路易士酸、沸石、胍鎓[ANIO]及其混合物所組成的組; 更佳地,CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ] [ANIO]、Q1(R27)3 、胍鎓[ANIO]、(R26)3 C[ANIO]、金剛烷基[ANIO]、[(R24)3 O][ANIO]、[(R25)3 Si][ANIO]、Q2(R36)(R28)3 、Q3(R29)3 、Q4(R30)5 、Q5(R32)3 、Q6(R33)2 、Q7(R31)、Q8(R34)2 、Q9(R35)3 、Q10(R37)2 、Q11(R38)、沸石及其混合物所組成的組; 甚至更佳地,CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][ANIO]、Si(Cl)(C6 H5 )3 、B(R27)3 、Al(R27)3 、GaF3 、GaCl3 、胍鎓[ANIO]、(R26)3 C[ANIO]、[(R24)3 O][ANIO]、[(R25)3 Si][ANIO]、Si(R28)4 、TiF4 、TiCl4 、Q3(鹵素)3 、 Q3(CN)3 、Q3(C1-4 烷基)3 、Q4(鹵素)5 、Q4(C1-10 烷基)5 、Cr(Cl)3 、Fe(鹵素)3 、Mn(Cl)2 、Fe(鹵素)2 、Pd(鹵素)2 、Pt(鹵素)2 、Pd(CN)2 、Pt(CN)2 、Pd(SCN)2 、Pt(SCN)2 、AgCl、AgCN、CuCl、CuCl2 、CuF、CuBr、CuCN、CuF2 、CuBr2 、Cu(CN)2 、ZnF2 、ZnCl2 、ZnBr2 、Zn(CN)2 、ScF3 、ScCl3 、ScBr3 、LnF3 、LnCl3 、LnBr3 、CaCl2 、KF、沸石及其混合物所組成的組; 特別是,CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][ANIO]、Si(Cl)(C6 H5 )3 、B(R27)3 、Al(R27)3 、GaF3 、GaCl3 、(R26)3 C[ANIO]、[(R24)3 O][ANIO]、[(R25)3 Si][ANIO]、Si(鹵素)4 、Si(C1-10 烷基)4 、TiF4 、TiCl4 、P(鹵素)3 、P(CN)3 、Sb(鹵素)3 、Bi(鹵素)3 、Bi(CN)3 、P(鹵素)5 、P(C1-10 烷基)5 、Sb(鹵素)5 、Nb(鹵素)5 、Cr(Cl)3 、FeF3 、FeCl3 、FeBr3 、MnCl2 、FeF2 、FeCl2 、FeBr2 、PdF2 、PdCl2 、PdBr2 、PtF2 、PtCl2 、PtBr2 、AgCN、CuCl、CuCl2 、CuF、CuBr、CuCN、CuF2 、ZnF2 、ZnCl2 、ZnBr2 、Zn(CN)2 、ScF3 、ScCl3 、LnF3 、LnCl3 、CaCl2 、KF、沸石及其混合物所組成的組; 更特別是,CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][ANIO]、Si(Cl)(C6 H5 )3 、BF3 、BCl3 、BBr3 、B(C1-4 烷基)3 、B(C6 F5 )3 、AlF3 、AlCl3 、Al(C1- 4 烷基)3 、Al(C6 F5 )3 、GaF3 、GaCl3 、(Ph)3 C[ANIO]、(CH3 )3 C[ANIO]、[(C1-3 烷基)3 O][ANIO]、[(C1-4 烷基)3 Si][ANIO]、Si(鹵素)4 、Si(C1-10 烷基)4 、TiF4 、TiCl4 、P(鹵素)3 、P(CN)3 、SbF3 、SbI3 、BiF3 、BiI3 、Bi(CN)3 、P(鹵素)5 、SbF5 、NbF5 、NbCl5 、CrCl3 、FeCl3 、FeBr3 、MnCl2 、FeCl2 、FeBr2 、PdCl2 、PdBr2 、PtCl2 、PtBr2 、AgCN、CuCl、CuCl2 、CuF、CuF2 、ZnF2 、ZnCl2 、ZnBr2 、Zn(CN)2 、ScF3 、ScCl3 、LnF3 、LnCl3 、CaCl2 、KF、沸石及其混合物所組成的組; 甚至更特別是,CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][ANIO]、Si(Cl)(C6 H5 )3 、BF3 、BCl3 、B(C1-4 烷基)3 、B(C6 F5 )3 、AlCl3 、GaF3 、GaCl3 、(Ph)3 C[ANIO]、(CH3 )3 C[ANIO]、[(C1- 4 烷基)3 Si][ANIO]、SiF4 、SiCl4 、Si(C1-8 烷基)4 、TiF4 、TiCl4 、PCl3 、PBr3 、PI3 、P(CN)3 、SbF3 、SbI3 、Bi(CN)3 、PF5 、PCl5 、PBr5 、PI5 、SbF5 、NbCl5 、CrCl3 、FeCl3 、FeBr3 、MnCl2 、FeCl2 、FeBr2 、PdCl2 、PdBr2 、PtCl2 、PtBr2 、AgCN、CuCl、CuCl2 、CuF、CuF2 、ZnF2 、Zn(CN)2 、ScF3 、ScCl3 、LnF3 、LnCl3 、CaCl2 、KF、沸石及其混合物所組成的組; 特別是,CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][ANIO]、Si(Cl)(C6 H5 )3 、BF3 、BCl3 、B(C6 F5 )3 、AlCl3 、GaF3 、GaCl3 、(Ph)3 C[ANIO]、[(C1- 4 烷基)3 Si][ANIO]、SiF4 、SiCl4 、Si(C1-4 烷基)4 、TiF4 、TiCl4 、PCl3 、PBr3 、PI3 、P(CN)3 、SbF3 、SbI3 、Bi(CN)3 、PF5 、PCl5 、PBr5 、PI5 、SbF5 、NbCl5 、CrCl3 、FeCl3 、FeBr3 、MnCl2 、FeCl2 、FeBr2 、PdCl2 、PdBr2 、PtCl2 、PtBr2 、AgCN、CuCl、CuCl2 、CuF、CuF2 、ZnF2 、ScF3 、ScCl3 、LnF3 、LnCl3 、CaCl2 、KF、沸石及其混合物所組成的組; 更特別是,CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][ANIO]、Si(Cl)(C6 H5 )3 、BF3 、BCl3 、B(C6 F5 )3 、AlCl3 、GaF3 、GaCl3 、Ph3 C[ANIO]、SiCl4 、TiF4 、TiCl4 、P(CN)3 、SbF3 、Bi(CN)3 、PF5 、PCl5 、SbF5 、NbCl5 、CrCl3 、FeCl3 、MnCl2 、AgCN、CuCl、CuCl2 、ZnF2 、CaCl2 、KF、沸石及其混合物所組成的組; 甚至更特別是,CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][ANIO]、Si(Cl)(C6 H5 )3 、BF3 、B(C6 F5 )3 、GaF3 、GaCl3 、Ph3 C[ANIO]、SiCl4 、TiF4 、TiCl4 、P(CN)3 、PF5 、PCl5 、SbF5 、NbCl5 、CrCl3 、FeCl3 、MnCl2 、AgCN、CaCl2 、KF、SiCl4 沸石及其混合物所組成的組; 非常甚至更特別是,CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][ANIO]、Si(Cl)(C6 H5 )3 、BF3 、B(C6 F5 )3 、GaF3 、GaCl3 、Ph3 C[ANIO]、SiCl4 、TiF4 、TiCl4 、P(CN)3 、PF5 、PCl5 、SbF5 、NbCl5 、CrCl3 、FeCl3 、MnCl2 、SiCl4 、沸石及其混合物所組成的組; 在非常佳的實施方式中,CAT選自由BF3 、B(C6 F5 )3 、GaF3 、GaCl3 、TiF4 、TiCl4 、PF5 、PCl5 、SbF5 、[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][ANIO]、Ph3 C[ANIO]、SiF5 、沸石及其混合物所組成的組; 在更非常佳的實施方式中,CAT是[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][ANIO]、B(C6 F5 )3 、GaF3 、GaCl3 、TiF4 、TiCl4 、PF5 、PCl5 、SbF5 、Ph3 C[ANIO]、沸石及其混合物; 在甚至更非常佳的實施方式中,CAT是[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][ANIO]、B(C6 F5 )3 、GaF3 、GaCl3 、TiF4 、TiCl4 、PF5 、PCl5 、SbF5 、Ph3 C[ANIO]、沸石及其混合物; 在特別非常佳的實施方式中,CAT是B(C6 F5 )3 、GaF3 、GaCl3 、TiF4 、TiCl4 、PF5 、PCl5 、SbF5 、Ph3 C[ANIO]、沸石及其混合物; Q1  選自由B、Al和Ga所組成的組; R27  選自由C1-10 烷氧基、鹵素、C1-10 烷基、CN、SCN和C6 F5 所組成的組; R24  是C1-10 烷基; R25  是C1-10 烷基; R26  選自由CN、SCN、Ph和C1-10 烷基所組成的組; Q2   選自由Si和Ti所組成的組; R28和R36  相同或不同,並且彼此獨立地選自由C1-10 烷氧基、鹵素、C1-10 烷基、CN、SCN和C6 F5 所組成的組; Q3  選自由P、Sb和Bi所組成的組; R29  選自由C1-10 烷氧基、鹵素、CN、SCN、C1-10 烷基和C6 F5 所組成的組; Q4  選自由P、Sb和Nb所組成的組; R30  選自由C1-10 烷氧基、鹵素、CN、SCN、C1-10 烷基和C6 F5 所組成的組; Q5  選自由Cr和Fe所組成的組; R32  選自由鹵素、CN和SCN所組成的組; Q6  選自由Mn、Fe、Pd和Pt所組成的組; R33  選自由鹵素、CN和SCN所組成的組; Q7  是Cu或Ag; R31  選自由鹵素、CN和SCN所組成的組; Q8  選自由Cu、Zn、Cd和Hg所組成的組; R34  選自由鹵素、CN和SCN所組成的組; Q9  是Sc或Ln; R35  選自由鹵素、CN和SCN所組成的組; Q10  是Ca; R37  是鹵素; Q11   是K; R38  是鹵素; ANIO選自由[P(R40)6-m1 (R41)m1 ]- 、[B(R42)4-m2 (R43)m2 ]- 、F- 、Cl- 、Br- 、I- 、CN-和SCN- 所組成的組; R40和R41  相同或不同,彼此獨立地選自由CN、SCN、F、Cl、Br和I所組成的組; m1  是0、1、2、3、4或5; R42和R43  相同或不同,彼此獨立地選自由C6 F5 、CN、SCN、F、Cl、Br和I所組成的組; m2  是0、1、2或3; 較佳地,ANIO選自由P(R40)6 - 、B(R42)4 - 、F- 、Cl- 、Br- 、I- 、CN- 和SCN- 所組成的組; R40  選自由CN、SCN、F、Cl、Br和I所組成的組; R42  選自由C6 F5 、CN、SCN、F、Cl、Br和I所組成的組; 更佳地,ANIO選自由P(R40)6 - 、B(R42)4 - 、F- 、Cl- 、Br- 、CN- 和SCN- 所組成的組; R40  選自由CN、SCN、F、Cl和Br所組成的組; R42  選自由C6 F5 、CN、SCN、F、Cl和Br所組成的組。
較佳地, Q1是B。
較佳地, R24  是C1-4 烷基; R25  是C1-7 烷基; R26  選自由Ph和C1-4 烷基所組成的組; R27  選自由C1-7 烷氧基、Cl、F、Br、C1-7 烷基和C6 F5 所組成的組; 更佳地, R24  是C1-3 烷基; R25  是C1-5 烷基; R26  選自由Ph和C1-2 烷基所組成的組; R27  選自由C1-4 烷氧基、Cl、F、C1-4 烷基和C6 F5 所組成的組; 甚至更佳地, R24  是甲基或乙基; R25  是C1-4 烷基; R26  為Ph或甲基; R27  選自由C1-3 烷氧基、Cl、F、C1-3 烷基和C6 F5 所組成的組。
較佳地,[ANIO]是[B(C6 F5 )4 ]或[BF4 ]。
在特別的實施方式中,CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][B(C6 H5 )4 ]、Si(Cl)(C6 H5 )3 、BF3 、BCl3 、B(C6 H5 )3 、AlCl3 、GaF3 、GaCl3 、Ph3 C[BF4 ]、SiCl4 、TiF4 、TiCl4 、P(CN)3 、SbF3 、Bi(CN)3 、PF5 、PCl5 、SbF5 、NbCl5 、CrCl3 、FeCl3 、MnCl2 、AgCN、CuCl、CuCl2 、ZnF2 、CaCl2 、KF、沸石及其混合物所組成的組; 較佳地,CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][B(C6 H5 )4 ]、Si(Cl)(C6 H5 )3 、BF3 、B(C6 H5 )3 、GaF3 、GaCl3 、Ph3 C[BF4 ]、SiCl4 、TiF4 、TiCl4 、P(CN)3 、PF5 、PCl5 、SbF5 、NbCl5 、CrCl3 、FeCl3 、MnCl2 、SiCl4 、沸石及其混合物所組成的組; 更佳地,CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][B(C6 H5 )4 ]、BF3 、B(C6 H5 )3 、GaF3 、GaCl3 、Ph3 C[BF4 ]、TiF4 、TiCl4 、PF5 、PCl5 、SbF5 、沸石及其混合物所組成的組; 甚至更佳地,CAT是[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][B(C6 H5 )4 ]、B(C6 H5 )3 、GaF3 、GaCl3 、TiF4 、TiCl4 、PF5 、PCl5 、SbF5 、Ph3 C[BF4 ]、沸石及其混合物; 特別是,CAT是B(C6 F5 )3 、GaF3 、GaCl3 、TiF4 、TiCl4 、PF5 、PCl5 、SbF5 、Ph3 C[BF4 ]、沸石及其混合物。
在另一個較佳的實施方式中,CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][B(C6 H5 )4 ]、Ph3 C[BF4 ]、B(C6 H5 )3 及其混合物所組成的組; 更佳地,CAT是[Ph3 C][BF4 ]。
CAT可以固定化形式用在載體CARR上; CARR是常規用於在非均相催化反應中固定催化劑的載體; 較佳地,CARR選自由環氧化物、聚苯乙烯、沸石、活性碳和金屬氧化物所組成的組; 所述金屬氧化物較佳選自由MnO2 、Fe2 O3 、Co3 O4 、NiO、CuO、CuMnO2 、MgO、Al2 O3 、SiO2 、V2 O5 、MoO3 、WO3 及其混合氧化物所組成的組。
沸石可以是任意沸石,較佳蒙脫石或膨潤土,更佳德國巴斯夫的蒙脫石K10® (也可從Sigma Aldrich公司獲得,CAS號1318-93-0)。
式(A1)的化合物和CAT可以是同一個化合物,因此 在一個較佳的實施方式中,式(A1)的化合物與CAT不同; 在另一個較佳的實施方式中,式(A1)的化合物與CAT相同。
較佳地,在REAC1中使用0.0001至40摩爾當量,更佳0.001至35摩爾當量,甚至更佳0.005至25摩爾當量,特別是0.005至25摩爾當量,更特別是0.005至15摩爾當量,甚至更特別是0.005至5摩爾當量的CAT,摩爾當量基於式(A1)化合物的陰離子[(BF4)- ]、CATACID和CAT的組合摩爾量計算。
在另一個較佳的實施方式中,在REAC1中使用0.01至40 mol %,更佳0.1至35 mol %,甚至更佳0.1至25 mol %,特別是0.5至15 mol %,更特別是0.5至10 mol %,甚至更特別是0.5至5 mol %的CAT,mol %基於式(A1)化合物的陰離子[(BF4)- ]、CATACID和CAT的組合摩爾量計算。
較佳地,在REAC1中使用0.01至40 mol %,更佳0.1至35 mol %,甚至更佳0.1至25 mol %,特別是0.5至17.5 mol %,更特別是0.5至12.5 mol %,甚至更特別是0.5至10 mol %的CATACID,mol %基於式(A1)化合物的陰離子[(BF4)- ]、CATACID和CAT(如果存在的話)的組合摩爾量計算。
較佳地,除了STEP1之外,該方法還包括STEP2,STEP2在STEP1之後進行; STEP2包括反應REAC2,REAC2是複分解反應,其中式(I)化合物中的陽離子Catn+ 被替代為與Catn+ 不同的陽離子; 已在STEP1中製備式(I)化合物; Catn+ 、n、式(I)化合物和STEP1如上文所述,也與它們的所有實施方式一樣。
REAC2是複分解反應,也稱為鹽替代反應。在例如REAC2的複分解反應中,第一鹽中的第一陽離子被替代為第二陽離子,所述第二陽離子來自第二鹽。
較佳地,REAC2提供式(I-Cat-r)化合物的製備; [Cat-rr+ ] [(BF4-m (CN)m )- ]r (I-Cat-r) Cat-rr+ 選自由CatINORGn+ 和CatORGn+ 所組成的組,並且與Catn+ 不同; R  是1、2、3或4; 其中STEP1、m、CatINORGn+ 和CatORGn+ 如上文所述,與它們的所有實施方式一樣。
較佳地,在REAC2中,Catn+ 被替代為來自式(I-Cat-n)的Cat-rr+ ; (Cat-rr+ )t1 (AnINORGq- )t2 (I-Cat- n) Q  是1或2; t1  是1或2; t2  是1、2、3或4; 當r是1並且q是1時,那麼t1是1並且t2是1; 當r是2並且q是1時,那麼t1是1並且t2是2; 當r是3並且q是1時,那麼t1是1並且t2是3; 當r是4並且q是1時,那麼t1是1並且t2是4; 當r是1並且q是2時,那麼t1是2並且t2是1; 當r是2並且q是2時,那麼t1是1並且t2是1; 當r是3並且q是2時,那麼t1是2並且t2是3; 當r是4並且q是2時,那麼t1是1並且t2是2; AnINORGq- 是選自由鹵化物、OH- 、CN- 、OCN- 、SCN- 、N3 - 、硫酸根、硫酸氫根、硝酸根、CO3 2- 、HCO3 - 、BF4 - 、PF6 - 、SbF6 - 、CF3 SO3 - 、(CF3 SO2 )2 N- 、(FSO2 )2 N- 、C1-6 烷基-SO3 - 、C1-6 烷基-O-SO3 -、C1-20 單羧酸脂肪酸的陰離子、C2-6 二羧酸脂肪酸的單價陰離子和二價陰離子、苯甲酸的陰離子、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸和對苯二甲酸的單價陰離子和二價陰離子、N(CN)2 - 、C(CN)3 - 、B(CN)4 - 、P(CN)6 - 、Sb(CN)6 - 及其混合物所組成的組的陰離子; Cat-rr+ 、r、CatINORGn+ 和CatORGn+ 如上所述,也與它們的所有實施方式一樣。
較佳地,AnINORGq- 是選自由鹵化物、OH- 、CN- 、硫酸根、硫酸氫根、硝酸根、CO3 2- 、HCO3 - 、BF4 - 、PF6 - 、CF3 SO3 - 、(CF3 SO2 )2 N- 、(FSO2 )2 N- 、H3 C-SO3 - 、H3 C-CH2 -SO3 - 、H3 C-O-SO3 - 、H3 C-CH2 -O-SO3 - 、乙酸根、油酸根、富馬酸根、馬來酸根、草酸根、苯甲酸根、N(CN)2- 及其混合物所組成的組的陰離子; 更佳地,AnINORGq- 是選自由Br- 、Cl- 、OH- 、CN- 、硫酸根、硫酸氫根、CO3 2- 、HCO3 - 、乙酸根及其混合物所組成的組的陰離子; 甚至更佳地,AnINORGq- 是選自由Cl- 、OH- 、CN- 、硫酸根、硫酸氫根、CO3 2- 、HCO3 - 、乙酸根及其混合物所組成的組的陰離子。
在另一個較佳的實施方式中,AnINORGq- 是選自由鹵化物、OH- 、CN- 、OCN- 、SCN- 、N3 - 、硫酸根、硫酸氫根、硝酸根、CO3 2- 、HCO3 - 、BF4 - 、PF6 - 、SbF6 - 、CF3 SO3 - 、(CF3 SO2 )2 N- 、(FSO2 )2 N- 、C1-6 烷基-SO3 - 、C1-6 烷基-O-SO3 -、C1-20 單羧酸脂肪酸的陰離子、C2-6 二羧酸脂肪酸的陰離子、苯甲酸根、鄰苯二甲酸根、N(CN)2 - 、C(CN)3 - 、B(CN)4 - 、P(CN)6 - 、Sb(CN)6 - 及其混合物所組成的組的陰離子。
較佳地,r是1或2。
在REAC2的情況下,較佳地,其中Cat-rr+ 是CatORGn+ 的式(I-Cat-r)的化合物通過將式(I)的化合物中為CatINORGn+ 的Catn+ 替代為CatORGn+ 來製備。
所述CatORGn+ 較佳以式(I-CatORG)化合物的形式提供在REAC2中, (CatORGn+ )q (AnINORGq- )n (I-CatORG) 其中 Catn+ 、n、CatORGn+ 、 CatINORGn+ 、q和AnINORGq- 如上所述,也與它們的所有實施方式一樣。
較佳地,在REAC2中,陽離子不同於Catn+ ,即較佳Cat-rr+ ,至少以相對於Catn+ 的摩爾量而言為所述兩種陽離子的化學計量替代所需的這樣的摩爾量存在; 更佳地,式(I)的化合物和式(I-Cat-n)的化合物至少以相對於彼此而言Catn+ 與Cat-rr+ 化學計量替代的這樣的摩爾量存在;
甚至更佳地,式(I-Cat-n)的化合物的摩爾量為如此,以致相對於Catn+ 的當量而言存在1至1.5,甚至更佳1至1.2所需當量的Cat-rr+
REAC2的反應溫度較佳為0至250℃,更佳為10至200℃,甚至更佳10至150℃,特別是10至100℃,更特別是10至50℃。
所述REAC2較佳在溶劑SOLV2中進行,SOLV2較佳選自由水、DCM、乙酸乙酯、C5-10 烷烴及其混合物所組成組。C5-10 烷烴較佳是戊烷、己烷或庚烷。
在一個更佳的實施方式中,REAC2在DCM或在水和DCM的雙相溶劑系統中來完成。
作為替代,REAC2也可以在沒有溶劑或在其中作為副產物形成的無機鹽是微溶的或不溶的溶劑中進行。作為另一種替代方案,也可能使用載入有所需的陽離子Catn+ 的離子替代劑在水溶液中進行反應。
溶劑的量較佳是式(I)化合物重量的2至40倍,更佳3至20倍。
REAC2可以在封閉的系統中並在所選溫度產生的壓力下完成。
REAC2的反應時間較佳是15分鐘至96小時,更佳15分鐘至48小時,甚至更較佳15分鐘至24小時。
較佳地,REAC2在惰性氣氛下進行。較佳地,所述惰性氣氛通過使用較佳選自由氬氣、另一種惰性氣體、低沸點烷烴、氮氣及其混合物所組成的組的惰性氣氛來實現。
低沸點烷烴較佳是C1-3 烷烴,即甲烷、乙烷或丙烷。
REAC2之後,可以進行一個進一步的複分解反應或更多個進一步的複分解反應。
REAC2之後,可以通過本領域技術人員本身已知的標準方法,例如過濾、揮發性組分的蒸發、萃取、清洗、乾燥、濃縮、結晶、色譜法及其任意組合,從反應混合物中分離式(I)的化合物。
例如,當REAC2在水和DCM的雙相溶劑系統中完成時,分離水相和有機相,較佳清洗(較佳用水)有機相,然後較佳將其乾燥(較佳用Na2 SO4 、K2 CO3 、CaCl2 或MgSO4 ),最後將其蒸發。
或作為另一個示例,當REAC2在DCM中完成並形成混懸液時,過濾並蒸發溶劑將分離出產物。
在與三甲基氰矽烷類似的反應中,可使用通過本發明的方法得到的式(I)的化合物作為底物。
因此,除了STEP1之外,本發明的方法可包括STEP1-1,STEP1-1在STEP1之後進行; STEP1-1包括反應REAC1-1,其中使在STEP1中獲得的式(I)的化合物與三甲基氰矽烷反應; 較佳地,REAC1-1在CATACID的存在下、在CAT的存在下或在CATACID和CAT二者的存在下完成; 其中CAT和CATACID如上所述,也與它們的所有實施方式一樣。
CATACID是可商購的化合物或可以根據已知的方法製備。視陽離子而定,式(A1)的化合物是可商購的,例如[(n-Bu4 )N][BF4 ]和K[BF4 ],以及CAT是可商購的。其中陽離子Catn+ 與K+ 和(n-Bu4 )N+ 不同並且不可商購的其它式(A1)的化合物可以通過常規的複分解反應(即將相應的陽離子K+ 或(n-Bu4 )N+ 取代為另一種陽離子)製備,或通過使四氟硼酸與相應的化合物(例如本文所例舉的)反應製備。   實施例 方法
在Bruker AVANCE 300和Bruker AVANCE 250儀器上於CD3 CN、CDCl3 、D6 -DMSO、D2 O或CD2 Cl2 中記錄1 H、13 C、19 F和31 P NMR光譜。以百萬分率表示化學位移,在1 H和13 C的情況下其參考TMS,在19 F的情況下參考C19 FCl3 ,以及在31 P的情況下參考H3 31 PO4 ,以及以赫茲表示耦合常數(J)。當基於NMR測定表述化合物的量的數值%時,該數值%表示面積%,該面積%基於光譜峰的總面積計算。在混合物中的組分的各個量的情況下,混合物中的組分的量的表述數值%表示面積%,如果未另外說明的話,則該面積%基於混合物的所有組分的峰的組合面積計算。
在Nicolet 380 FT-IR光譜儀上記錄紅外光譜。在室溫下完成測量。
在LabRam HR 800 Horiba Jobin YVON上記錄拉曼光譜。在室溫下完成測量。
在C/H/N/S分析儀(Thermoquest Flash EA 1112)上測定C/H/N分析。
在來自Mettler-Toledo的DSC 823e上測定熔點和分解溫度Tdec 。利用In(156.6±0.3℃)和Zn(419.6±0.7℃)的熔點以每分鐘5K的加熱速度進行校準。
在Setaram Labsys TGA/DSC 1600上進行TGA/DSC測量。以每分鐘5K的加熱速率在氬氣氣氛下進行測量,通過空白測量校準。   製備描述A:[(n-Bu)4 N][BF4 ]的合成
將[(n-Bu)4 N]Br(8.05g,24.98mmol)於50ml CH2 Cl2 中的溶液加入到K[BF4 ](3.12g,24.78mmol)於30ml H2 O中的溶液中。在環境溫度下攪拌24小時後分離各相。將有機相用10ml水清洗3次,用無水Mg2 SO4 乾燥並過濾。將濾液在旋轉蒸發儀上濃縮以獲得白色固體。將所得到的固體在90℃真空乾燥15小時。[(n-Bu4 )N][BF4 ]的產量為7.83g(96%,23.8mmol)。 DSC (10 Kmin-1 ): m.p.=153℃ C/H/N分析計算值% (實測值):C 58.36 (58.48), H 11.02 (10.84), N 4.25 (4.13)1 H NMR (25℃, CD3 CN, 300.13 MHz, δ( ppm)): 0.96 (t, 12H, CH3), 1.35 (m, 8H, CH3 -CH2 , 1.61 (m, 8H, CH2 -CH2 N), 3.11 (m, 8H, NCH2 )13 C NMR (25℃, CD3 CN, 75.47 MHz, δ (ppm)): 14.4 (s, 4C, CH3 ), 20.9 (m, 4C, CH3 -CH2 ), 25.0 (m, 4C, CH2 -CH2 N), 59.9 (m, 4C, NCH2 )11 B NMR (25℃, CD3 CN, 96.29 MHz, δ(ppm)): -1.2 (s, 1B, BF4 )19 F NMR (25℃, CD3 CN, 282.40 MHz, δ(ppm)): -151.6 (s, 4F, BF4 ) IR (ATR, 32次掃描, ν (cm-1 )): 2960 (m), 2935 (w), 2875 (w), 1486 (m), 1468 (w), 1382 (w), 1285 (w), 1152 (w), 1093 (m), 1047 (s), 1034 (s), 881 (w), 800 (w), 739 (w) RAMAN (460 mW, 150次掃描, ν(cm-1 )): 2964 (7), 2933 (10), 2876 (10), 2746 (1), 1453 (4), 1327(2), 1153(1), 1137 (2), 911 (2), 880 (1), 766 (1), 256 (2), 79 (1)   製備描述B:[(n-Pr)3 NH][BF4 ]的合成
將四氟硼酸(18mL,35wt%水溶液,88mmol)冷卻至約0℃。將n-Pr3 N(17mL,89mmol)滴加到該水溶液中。攪拌30分鐘後,將產物用CH2 Cl2 萃取(3次,每次50mL)。將合併的有機相用無水Na2 SO4 乾燥並過濾。蒸發溶劑並真空乾燥白色固體後得到18.9g(93%,82mmol)[(n-Pr)3 NH][BF4 ]。 C/H/N分析計算值%(實測值):C 46.78 (47.05) H 9.60 (10.01) N 6.06 (6.36)1 H NMR (300 K, CD2 Cl2 , 300.13 MHz, δ(ppm)): 1.00 (t, 9H, CH3 ), 1.77 (m, 6H., CH2 -CH3 ), 3.05 (m, 6H, NCH2 ), 7.25 (br, 1H, NH)11 B NMR (25℃, CD2 Cl2 , 96.29 MHz, δ(ppm)):-1.2 (s, 1B, BF4 ) IR (25℃, ATR, 32 次掃描, cm-1 ): 756 (m), 764 (m), 993 (s), 1036 (s), 1051 (s), 1246 (w), 1284 (w), 1387 (w), 1425 (m), 1462 (m), 1477 (m), 2885 (w), 2945 (w), 2978 (w), 3161 (w)   實施例1:式1的化合物的合成
在環境溫度下在氬氣氣氛下攪拌根據製備描述A製備的[(n-Bu)4 N][BF4 ](764mg,2.32mmol)、三氟甲磺酸(34mol%,mol%是基於[(n-Bu)4 N][BF4 ]和三氟甲磺酸的組合摩爾量計算,177mg,1.18mmol)和(CH3 )3 SiCN(2.30g,23mmol)。攪拌2小時後測量11 B NMR譜。根據11 B NMR譜,反應混合物僅含有式(1)化合物。11 B NMR (300K, CD3 CN, 96.29 MHz, δ(ppm)): -17.9 (d, 1B, BF(CN)3 ,1 J(11 B-19 F) =44 Hz,1 J(11 B-13 C) =75 Hz)   實施例2:式2的化合物的合成
在環境溫度下在氬氣氣氛下攪拌根據製備描述B製備的[(n-Pr)3 NH][BF4 ](681mg,2.95mmol)、三氟甲磺酸(21mol%,mol%是基於[(n-Pr)3 NH][BF4 ]和三氟甲磺酸的組合摩爾量計算,122mg,0.81mmol)和(CH3 )3 SiCN(2.9g,29mmol)。攪拌2小時後測量11 B NMR譜。根據11 B NMR譜,反應混合物僅含有式(2)化合物。11 B NMR (300K, CD3 CN, 96.29 MHz, δ(ppm)): -17.9 (d, 1B, BF(CN)3 ,1 J(11 B-19 F) =44 Hz,1 J(11 B-13 C) =75 Hz)   實施例3:
在氬氣氣氛下,回流根據製備描述B製備的[(n-Pr)3 NH][BF4 ](922mg,3.99mmol)、三氟甲磺酸(15mol%,mol%是基於[(n-Pr)3 NH][BF4 ]和三氟甲磺酸的組合摩爾量計算,108mg,0.72mmol)和(CH3 )3 SiCN(4.0g,40mmol)。回流3小時後測量11 B NMR譜。根據11 B NMR譜,反應混合物含有76%的式(2)化合物和24%的式(3)化合物。再次回流總共31.5小時後,測量11 B NMR譜。根據11 B NMR譜,反應混合物含有29%的式(2)化合物和71%的式(3)化合物。11 B NMR (300K, CD3 CN, 96.29 MHz, δ(ppm)): -17.9 (d, 1B, BF(CN)3 ,1 J(11 B-19 F) =44 Hz,1 J(11 B-13 C) =75 Hz), -38.6 (s, 1B, B(CN)4 ,1 J(11 B-13 C) =70 Hz)   實施例4:
在環境溫度下,在氬氣氣氛下攪拌根據製備描述A製備的[(n-Bu)4 N][BF4 ](618mg,1.88mmol)、三氟甲磺酸、TiCl4 (7mol%,25mg,0.17mol 三氟甲磺酸和9 mol%,40mg,0.21mol TiCl4 ,mol%是基於[(n-Bu)4 N][BF4 ]、三氟甲磺酸和TiCl4 的組合摩爾量計算)和(CH3 )3 SiCN(1.9g,19mmol)。攪拌3小時後測量11 B NMR譜。根據11 B NMR譜,反應混合物僅含有式(1)化合物。
NMR資料與實施例1中的相同。   實施例5:
重複實施例4,不同的是: 使用GaCl3 代替TiCl4 (7mol% GaCl3 ,mol%是基於[(n-Bu)4 N][BF4 ]、GaCl3 和三氟甲磺酸(15mol%,而不是9mol%)的組合摩爾量計算)。攪拌3小時後測量11 B NMR譜。根據11 B NMR,產物含有100%的式(1)的化合物。
NMR資料與實施例1中的相同。   實施例6:
重複實施例4,不同的是: 使用SbF5 代替TiCl4 (7mol% SbF5 ,mol%是基於[(n-Bu)4 N][BF4 ]、SbF5 和三氟甲磺酸(10mol%,而不是9mol%)的組合摩爾量計算)。攪拌3小時後測量11 B NMR譜。根據11 B NMR,產物含有100%的式(1)的化合物。
NMR資料與實施例1中的相同。   對比實施例1:不含CATACID
在環境溫度下在氬氣氣氛下攪拌根據製備描述A製備的[(n-Bu)4 N][BF4 ](0.491g,1.49mmol)和(CH3 )3 SiCN(1.58g,1.59mmol)100小時。
在環境溫度下攪拌100小時後測量11 B和19 F NMR譜。根據19 F和11 B NMR譜,產物含有約82%的式(4)的化合物和18%的式(5)的化合物。 [(n-Bu)4 N][BF3 (CN)]                  (4) [(n-Bu)4 N][BF2 (CN)2 ]                 (5)1 H NMR (25℃, CDCl3 , 300.13 MHz, δ(ppm)): 0.98 (t, 12H, CH3 ), 1.41 (m, 8H, CH3 ‑CH2 ), 1.61 (m, 8H, CH2 -CH2 N), 3.16 (m, 8H, NCH2 )11 B NMR (25℃, CDCl3 , 300.13 MHz, δ(ppm)): -3.6 (q, 1B, BF3 (CN),1 J(11 B-19 F) =28 Hz), -7.2 (q, 1B, BF2 (CN)2 ,1 J(11 B-19 F) =42 Hz)13 C NMR (25℃, CDCl3 , 300.13 MHz, δ(ppm)): 13.4 (s, 4C, CH3 ), 19.5 (t, 4C, CH2 ‑CH3 ), 23.7 (s, 4C, N-CH2 -CH2 ), 58.5 (t, 4C, NCH2 )19 F NMR (25℃, CDCl3 , 300.13 MHz, δ(ppm)): -137.0 (q, 3F, BF3 (CN),1 J(11 B-19 F) =28 Hz), -153.1 (q, 2F, BF2 (CN)2 ,1 J(11 B-19 F) =42 Hz) IR (ATR, 32 次掃描, ν (cm-1 )): 2964 (m), 2937 (m), 2877 (m), 2206 (w), 1474 (m), 1383 (m), 1261 (w), 1106 (s), 1058 (s), 990 (m), 952 (s), 881 (m), 799 (m), 738 (m), 681 (m), 532 (w)   對比實施例2:
在環境溫度下,在氬氣氣氛下攪拌根據製備描述A製備的[(n-Bu)4 N][BF4 ](0.498g,1.41mmol)和(CH3 )3 SiCN(1.58g,1.59mmol)3小時。然後測量11 B NMR並顯示1%的[(n-Bu)4 N][BF4 ]、79%的式(4)的化合物[(n-Bu)4 N][BF3 (CN)]和20%的式(5)的化合物[(n-Bu)4 N][BF2 (CN)2 ]。

Claims (13)

  1. 一種用於製備式(I)化合物的方法, [Catn+ ] [(BF4-m (CN)m )- ]n (I)                      所述方法包括步驟STEP 1; STEP 1包括反應REAC 1,其中使式(A1)化合物在CATACID化合物的存在下與三甲基氰矽烷反應; [Catn+ ] [(BF4 )- ]n (A1) CATACID選自由HF、HCl、HBr、HI、HNO3 、H2 SO3 、H2 SO4 、NaHSO4 、發煙硫酸、KHSO4 、NaHCO3 、KHCO3 、H3 PO4 、H3 PO3 、HSO3 F、HSO3 Cl、CH3 COOH、CF3 COOH、C(Cl3 )COOH、甲磺酸、HCOOH、AR-COOH、AR-SO3 H、C(OH)(COOH)3 、CF3 SO3 H、HCN、HOCN、HSCN、HSeCN、HNCO、HNCS、HN3 、HQ20(X1)4 、多鉬酸鹽、多鎢酸鹽、HQ21(X1)6 及其混合物所組成的組; AR是Phe或經1、2或3個選自由鹵素和CH3 所組成的組的相同或不同的殘基取代的Phe; Q20是B、Al、Ga、In或Th; Q21是P、As、Sb或Bi; X1是鹵素; m是1、2、3或4; n是1、2、3或4; Catn+ 選自由無機陽離子CatINORGn+ 和有機陽離子CatORGn+ 所組成的組; CatINORGn+ 是選自元素週期表中的第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16族的陽離子,或者是鑭系元素陽離子或錒系元素陽離子或是NH4 + ; CatORGn+ 選自由CatORG-A+ 、CatORG-B+ 、CatORG-C+ 、[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ]+ 、Ph3 C+ 、胍鎓和(H2 (R18)N-R16-N(R19)H2 )2+ 所組成的組; CatORG-A+ 是(WR2R3R4R5)+ , 其中 W是氮或磷;和 (i) R2、R3、R4和R5相同或不同,並且彼此獨立地選自由H、C1-20 烷基、C1-20 全氟烷基、C3-10 環烷基和C6-10 芳基,條件是殘基R2、R3、R4和R5中至少一個不為H;或者 (ii)R2和R3一起為烴鏈,並與W一起形成5至7元飽和或不飽和雜環, R4和R5相同或不同,並且彼此獨立地選自由H、C1-20 烷基、C1-20 全氟烷基、C3-10 環烷基和C6-10 芳基;或者 (iii)R2和R3一起為烴鏈,且與W一起,以及R4和R5一起為烴鏈且與W一起,彼此獨立地形成5至7元飽和或不飽和雜環; CatORG-B+ 是(XR6R7R8)+ , 其中 X是氮, R6和R7一起為烴鏈,並與X一起形成5至7元不飽和雜環,其中X通過單鍵和雙鍵分別與R6和R7連接, R8選自H、C1-20 烷基、C2-8 烯基、C1-20 全氟烷基、C3-10 環烷基或C6-10 芳基; CatORG-C+ 是(YR9R10R11)+ , 其中 Y是硫; (i) R9、R10和R11相同或不同,並且彼此獨立地選自由H、C1-20 烷基、C1-20 全氟烷基、C3-10 環烷基和C6-10 芳基所組成的組;或者 (ii)R9和R10一起為烴鏈,並與Y一起形成5至7元飽和或不飽和環, R11選自由H、C1-20 烷基、C1-20 全氟烷基、C3-10 環烷基和C6-10 芳基所組成的組; 殘基R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11彼此獨立地是未經取代的或適當時經1、2、3、4、5或6個選自由C1-4 烷基、C3-10 環烷基、C2-8 烯基、苯基、苄基、鹵素、氰基和C1-4 烷氧基所組成的組的取代基取代; 在由R2和R3、由R4和R5、由R6和R7以及由R9和R10所形成的所述烴鏈中的任一種中,所述烴鏈的1或2個碳原子可分別替代為1或2個雜原子,所述一個或兩個雜原子選自由O、N和S所組成的組;在替代為N的情況下,這種N是未經取代的或經選自由C1-8 烷基、C3-10 環烷基、C2-8 烯基和C1-8 全氟烷基所組成的組中的殘基取代; R16選自由C2-8 亞烷基、C3-8 環亞烷基、亞苯基、C(H)(苯基)、R17(O-R17)n1 所組成的組; R17選自由CH2 -CH2 、CH2 -CH2 CH2 、CH2 -C(H)(CH3 )-CH2 、CH-CH2 -C(H)(CH3 )和CH2 -CH2 -CH2 -CH2 所組成的組; R18和R19相同或不同,並且彼此獨立地選自由H、C1-8 烷基、C3-8 環烷基、苯基和苄基所組成的組; n1是1至20的整數。
  2. 根據請求項1所述的方法,其中m是2、3或4。
  3. 根據請求項1或2所述的方法,其中n是1或2。
  4. 根據請求項1-3中一項或更多項所述的方法,其中 CATACID選自由HF、HCl、HBr、H2 SO4 、NaHSO4 、發煙硫酸、KHSO4 、H3 PO4 、HSO3 F、HSO3 Cl、CH3 COOH、CF3 COOH、C(Cl3 )COOH、甲磺酸、HCOOH、AR-SO3 H、C(OH)(COOH)3 、CF3 SO3 H、HCN、HQ20(X1)4 、多鉬酸鹽、多鎢酸鹽、HQ21(X1)6 及其混合物所組成的組; AR是Phe或經1、2或3個選自由鹵素和CH3 所組成的組中的相同或不同的殘基取代的Phe; Q20是B、Al或Ga; Q21是P、Sb或Bi; X1是F、Cl或Br。
  5. 根據請求項1-4中一項或更多項所述的方法,其中 CatINORGn+是選自元素週期表的第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15族的陽離子,或者是鑭系元素的陽離子或NH4+。
  6. 根據請求項1-5中一項或更多項所述的方法,其中 CatINORGn+ 選自由 Li+ 、Na+ 、K+ 、Rb+ 、Cs+ 、Be2+ 、Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 、Ba2+ 、Ti4+ 、Ti3+ 、Zr4+ 、Zr3+ 、Hf4+ 、Hf3+ 、V4+ 、V3+ 、V2+ 、Nb4+ 、Ta4+ 、Cr3+ 、Mo4+ 、Mo3+ 、Mo2+ 、W4+ 、W3+ 、W2+ 、Mn4+ 、Mn3+ 、Mn2+ 、Fe4+ 、Fe3+ 、Fe2+ 、Ru4+ 、Ru3+ 、Ru2+ 、Os4+ 、Os3+ 、Os2+ 、Co4+ 、Co3+ 、Co2+ 、Rh4+ 、Rh3+ 、Ir4+ 、Ir3+ 、Ni4+ 、Ni3+ 、Ni2+ 、Pd4+ 、Pd3+ 、Pd2+ 、Pt4+ 、Pt3+ 、Pt2+ 、Cu4+ 、Cu3+ 、Cu2+ 、Cu+ 、Ag4+ 、Ag3+ 、Ag2+ 、Ag+ 、Au3+ 、Au2+ 、Au+ 、Zn2+ 、Zn+ 、Cd2+ 、Cd+ 、Hg2+ 、Hg+ 、B3+ 、Al3+ 、Ga3+ 、Ga+ 、In3+ 、In+ 、Tl3+ 、Tl+ 、Ge4+ 、Ge2+ 、Sn4+ 、Sn2+ 、Pb4+ 、Pb2+ 、As3+ 、Sb3+ 、Bi3+ 、Bi1+ 、La3+ 、Nb3+ 、Sm3+ 、Eu3+ 、Gd3+ 和NH4 + 所組成的組。
  7. 根據請求項1-6中一項或更多項所述的方法,其中 CatORGn+ 選自由銨、鏻、鋶、吡咯烷鎓、吡咯啉鎓、吡咯鎓、吡唑鎓、吡唑啉鎓、咪唑鎓、咪唑啉鎓、三唑鎓、噁唑鎓、噻唑鎓、呱啶鎓、呱嗪鎓、嗎啉鎓、吡啶鎓、噠嗪鎓、嘧啶鎓、吡嗪鎓、1,3-二氧雜環戊烯鎓、吡喃鎓、噻喃鎓、喹喔啉鎓、吲哚啉鎓、吲哚鎓、[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ]+ 、Ph3 C+ 及其混合物所組成的組。
  8. 根據請求項1-7中一項或更多項所述的方法,其中 CatORGn + 選自由、[N(R20)(R21)(R22)R23]+ 、[P(R20)(R21)(R22)R23]+ 、[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ]+ 、 Ph3 C+ 及其混合物所組成的組; 其中 R20、R21、R23相同或不同,並且彼此獨立地選自由H、C1-20 烷基、C3-10 環烷基和烯丙基所組成的組; R22是C1-20 烷基、C3-10 環烷基或烯丙基。
  9. 根據請求項1-8中一項或更多項所述的方法,其中 式(I)化合物是化合物(Group-I),化合物(Group-I)選自由式(Ia)化合物和式(Ib)化合物所組成的組, [Catn+ ] [(BF(CN)3 )- ]n (Ia) [Catn+ ] [(B(CN)4 )- ]n (Ib)。
  10. 根據請求項1-9中一項或更多項所述的方法,其中 式(I)化合物選自由式(1)的化合物、式(2)的化合物、式(3)的化合物及其混合物所組成的組, [(n-Bu)4 N][BF(CN)3 ]           (1) [(n-Pr)3 NH][BF(CN)3 ]          (2) [(n-Pr)3 NH][B(CN)4 ]               (3)。
  11. 根據請求項1-10中一項或更多項所述的方法,其中     REAC1在化合物CAT的存在下進行;          CAT是選自由衍生的路易士酸,即基於週期表的第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15和16族的路易士酸、沸石、胍鎓[ANIO]及其混合物所組成的組。
  12. 根據請求項11所述的方法,其中 CAT選自由[(CH3 )3 SiFSi(CH3 )3 ][ANIO]、Q1(R27)3 、胍鎓[ANIO]、(R26)3 C[ANIO]、金剛烷基[ANIO]、[(R24)3 O][ANIO]、[(R25)3 Si][ANIO]、Q2(R36)(R28)3 、Q3(R29)3 、Q4(R30)5 、Q5(R32)3 、Q6(R33)2 、Q7(R31)、Q8(R34)2 、Q9(R35)3 、Q10(R37)2 、Q11(R38)、沸石及其混合物所組成的組; Q1選自由B、Al和Ga所組成的組; R27選自由C1-10 烷氧基、鹵素、C1-10 烷基、CN、SCN和C6 F5 所組成的組; R24是C1-10 烷基; R25是C1-10 烷基; R26選自由CN、SCN、Ph和C1-10 烷基所組成的組; Q2選自由Si和Ti所組成的組; R28和R36相同或不同,並且彼此獨立地選自由C1-10 烷氧基、鹵素、C1-10 烷基、CN、SCN和C6 F5 所組成的組; Q3選自由P、Sb和Bi所組成的組; R29選自由C1-10 烷氧基、鹵素、CN、SCN、C1-10 烷基和C6 F5 所組成的組; Q4選自由P、Sb和Nb所組成的組; R30選自由C1-10 烷氧基、鹵素、CN、SCN、C1-10 烷基和C6 F5 所組成的組; Q5選自由Cr和Fe所組成的組; R32選自由鹵素、CN和SCN所組成的組; Q6選自由Mn、Fe、Pd和Pt所組成的組; R33選自由鹵素、CN和SCN所組成的組; Q7是Cu或Ag; R31選自由鹵素、CN和SCN所組成的組; Q8選自由Cu、Zn、Cd和Hg所組成的組; R34選自由鹵素、CN和SCN所組成的組; Q9是Sc或Ln; R35選自由鹵素、CN和SCN所組成的組; Q10是Ca; R37是鹵素; Q11是K; R38是鹵素; ANIO選自由[P(R40)6-m1 (R41)m1 ]- 、[B(R42)4-m2 (R43)m2 ]- 、F- 、Cl- 、Br- 、I- 、CN- 和SCN- 所組成的組; R40和R41相同或不同,彼此獨立地選自由CN、SCN、F、Cl、Br和I所組成的組; m1是0、1、2、3、4或5; R42和R43相同或不同,彼此獨立地選自由C6 F5 、CN、SCN、F、Cl、Br和I所組成的組; m2是0、1、2或3。
  13. 根據請求項1-12中一項或更多項所述的方法,其中 除了STEP1之外,所述方法還包括步驟STEP2,STEP2在STEP1之後進行; STEP2包括反應REAC2,REAC2是複分解反應,其中式(I)化合物中的陽離子Catn+ 被替代為與Catn+ 不同的陽離子; 已在STEP1中製備式(I)化合物。
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