含氟烷基磺酰胺、含氟烷基磺酰亞胺的合成研究.pdf

1、“超酸(super acid)”，是指酸性比100％濃硫酸還要強(qiáng)的酸性物質(zhì)，它在化學(xué)合成和化學(xué)材料的應(yīng)用中，有著非常高的實(shí)用價值。1923年，Conant首先使用“超酸”這詞；1954年，Haszeldine和Kidd發(fā)現(xiàn)了三氟甲磺酸（TfOH）后超酸化學(xué)就迅速發(fā)展起來。在有機(jī)合成上，“超酸”主要用于穩(wěn)定碳正離子，如R3C+等，和參與各種酸催化反應(yīng)，作為新型鋰電池固體電解質(zhì)材料等。 全氟烷基磺酰亞胺（PFSI），即俗稱的“全氟氮

2、超酸”，是“超酸”的一種，是一類較強(qiáng)的Br?nsted酸。其配合物由于陰離子部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在一些Lewis酸參與的化學(xué)反應(yīng)、高性能含氟材料的特殊用途等方面，表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，如全氟烷基磺酰亞胺金屬鹽能作為強(qiáng)Lewis酸，對許多有Lewis酸參與的機(jī)反應(yīng)，起良好的催化作用；全氟烷基磺酰亞胺鋰鹽作為優(yōu)良的新型鋰電池含氟電解質(zhì)材料；全氟烷基磺酰亞胺作為含氟離子液體前體等。 含氟化合物的化學(xué)性質(zhì)往往難于預(yù)料，特別是全（多）氟化合物，碳

3、鏈上多一個碳原子與少一個碳原子、含有雜原子和不含有雜原子、甚至在同一個位置上，有同族元素的不同原子作為官能團(tuán)，這些物質(zhì)在物理、化學(xué)性質(zhì)上就可能就有很大的區(qū)別。為了拓展全氟烷基磺酰亞胺類氮超酸化合物的種類，并研究他們的性質(zhì)，我們分別采用了一些長氟鏈的多氟烷基磺酰氟和短氟鏈的磺酰氯為原料，合成了一些全氟烷基磺酰亞胺及其衍生物。 本文以易得的5–碘–3–氧雜–八氟戊磺酰氟為原料，合成了5–碘–3–氧雜–八氟戊磺酰亞胺2及其衍生物(1，

4、3，4，5，6，8，9，10，11)，如5–氫–3–氧雜–八氟戊磺酰亞胺9、5–碘–3–氧雜–八氟戊磺酰亞胺鈉鹽10、5–碘–3–氧雜–八氟戊磺酰亞胺鋰鹽11等。在合成過程中，我們設(shè)計(jì)了五條合成5–碘–3–氧雜–八氟戊磺酰亞胺的路線，并對這些合成路線的優(yōu)劣一一進(jìn)行了比較，并進(jìn)行了反應(yīng)條件的優(yōu)化摸索，選擇最優(yōu)的反應(yīng)路線路線及條件進(jìn)行合成。我們還以1–氯–2–碘四氟乙烷為原料，合成了2–氯–四氟乙磺酰胺及其衍生物，也嘗試用多種方法合成1–氯