包含雙(全氟烷基磺?；?甲基的化合物和鹽的制造方法、使用了其的固體電解質(zhì)膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含雙（全氟烷烴磺?；┘谆?〇12〇1(5021^) 2:1^表示全氟烷基） 的化合物和鹽的制造方法、使用了其的固體電解質(zhì)膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 全氟烷烴磺?；╛S02Rf)作為最強的吸電子性基團之一是已知的。包含2個全氟 烷烴磺?；碾p（全氟烷烴磺酰基）甲基（_CH(S0 2Rf)2)中的全氟烷烴磺?；课伙@示強 的吸電子性，因此，H容易解離而顯示強酸性。
[0003] 例如，包含雙（三氟甲烷磺酰）基（-CH (S02CF3) 2)的雙（三氟甲烷磺酰基）甲烷 (CH2(S02CF 3)2)和苯基雙（三氟甲烷磺?；┘淄椋≒hCH(S02CF3) 2)作為強酸是已知的。
[0004] 專利文獻1和專利文獻2中公開了為了獲得酸催化劑而向芳香族化合物中導(dǎo)入雙 (全氟烷烴磺酰基）甲基。
[0005] 專利文獻1中，作為合成中能夠降低廢棄物且沒有反應(yīng)裝置的腐蝕和毒性的酸催 化劑，公開了具有雙（三氟甲烷磺?；┮一姆酉祷衔铩榱双@得包含雙（三氟甲烷 磺?；┮一姆枷阕寤衔铮褂?，1，3, 3-四（三氟甲烷磺?；┍椋?CF3S02)2CHCH 2CH(S02CF3)2)，向芳香族苯酚衍生物或芳香族胺衍生物中導(dǎo)入雙（三氟甲烷磺酰基）乙基。 本反應(yīng)通過在反應(yīng)體系中利用由1，1，3, 3-四（三氟甲烷磺?；┍楫a(chǎn)生的高活性的雙 (三氟甲烷磺酰基）乙烯（(CF3S02) 2CHCH2)，能夠在溫和的條件下收率良好地在廣范圍的基 質(zhì)中制造包含雙（三氟甲烷磺酰基）甲基的化合物。
[0006] 然而，1，1，3, 3-四（三氟甲烷磺?；┍槭褂?當量的雙（三氟甲烷磺?；?甲烷，另外，另行合成該化合物耗時耗力，另外，產(chǎn)生雙（三氟甲烷磺酰基）乙烯時，存在副 產(chǎn)等量的雙（三氟甲烷磺?；┘淄椤]有效率的問題。
[0007] 另外，專利文獻2中，作為高分子負載型催化劑，公開了通式（RCH(S0 2Rf) (S02Rf'）） (R表示取代或非取代的芳基、&和Rf'彼此獨立地表示全氟烷基。）所示的高分子負載型 芳基雙（全氟烷基磺酰基）甲烷。該高分子負載型芳基雙（全氟烷基磺?；┘淄楦咝У?進行利用B酸（Broensted acid)、路易斯酸催化劑推進的反應(yīng)，例如使醇的苯甲酰化反應(yīng) 也容易地進行、且還容易進行催化劑的回收、再利用。另外，專利文獻7中記載了：高分子負 載型芳基雙（全氟烷基磺?；┘淄闆]有毒性，從環(huán)境方面等出發(fā)也可用作優(yōu)異的固體酸 催化劑。
[0008] 然而，為了獲得高分子負載型芳基雙（全氟烷基磺酰基）甲烷，原料化合物限定于 活性高的芳基鹵化物，過量地需要三氟甲烷磺酸鹽、容易受到水解的三氟甲烷磺酸酐等活 性試劑，在低溫、強堿性條件下，需要經(jīng)由多階段的合成路徑，存在合成操作繁雜這一問題。
[0009] 與將這樣的雙（全氟烷烴磺?；┘谆鶎?dǎo)入至芳香族化合物中相比，涉及將雙 (全氟烷烴磺?；┘谆鶎?dǎo)入至脂肪族化合物的報告少，例如在非專利文獻1或非專利文獻 2中可見。
[0010] 非專利文獻1中記載了以辛醇（C8H17OH)、三氟甲烷亞磺酰氯（CF 3S0C1)以及三氟 甲烷磺酸酐（(CF3S02)20)作為原料化合物的1，1-雙（三氟甲烷磺酰基）辛烷的制造方法。 然而，其存在如下問題：使用不尋常的活性試劑來進行反應(yīng)控制耗時耗力的多階段反應(yīng)，無 法以高收率獲得1，1-雙（三氟甲烷磺?；┬镣?。
[0011] 另外，非專利文獻2中記載了：使由雙（三氟甲烷磺?；┘淄榕c甲基氯化鎂制備 的Grignard試劑與環(huán)氧化物發(fā)生反應(yīng)，使烷基側(cè)鏈延長從而向脂肪族環(huán)氧化物化合物中 導(dǎo)入雙（三氟甲烷磺?；┘谆膶?dǎo)入方法。然而，存在如下問題：將非尋常且分解性高的 環(huán)氧化物作為原料化合物，使用了 Grignard試劑時的脫水條件受限，難以說可實用。
[0012] 像這樣，包含雙（全氟烷烴磺?；┘谆幕衔锞哂懈咚岫惹绎@示疏水性，對于 酸催化劑等是有用的。然而，包含雙（全氟烷烴磺?；┘谆幕衔锏闹圃齑嬖谌缦聠?題：原料化合物不容易合成，另外，需要進行多階段反應(yīng)，與原料化合物發(fā)生反應(yīng)的化合物 (反應(yīng)試劑）不穩(wěn)定，必須過量使用等。
[0013] 另外，美國專利文獻3~5中公開了由雙（三氟甲烷磺?；┘淄榕c醛衍生物的 縮合反應(yīng)制造雙（三氟甲烷磺?；┮蚁┭苌锏姆椒?。該制造方法中的原料化合物為芳 香族醛、共軛醛、乙醛或多聚甲醛，合成以下的雙（全氟烷烴磺?；┮蚁┗衔铩?br>【主權(quán)項】
1. 用通式（5)表示的化合物的制造方法，其中，使通式（2)所示的醛化合物或通式（3) 所示的縮醛化合物與通式（1)所示的化合物發(fā)生脫水縮合后，使用通式（4)所示的含氫硅 烷化合物進行還原，
式⑴中，Rf為碳數(shù)1~12的全氟烷基， A-Y-CHO (2) 式⑵中，A為1價有機基團，Y為單鍵、碳數(shù)1~4的直鏈狀、碳數(shù)3~4的支鏈狀或 碳數(shù)3~4的環(huán)狀的亞烷基，該亞烷基中的一部分或全部氫原子任選被氟原子、氯原子、溴 原子或碘原子取代，任選包含醚鍵或酯鍵，
式（3)中，R1A2各自獨立地為碳數(shù)1~12的直鏈狀、碳數(shù)3~12的支鏈狀或碳數(shù)6~ 12的環(huán)狀的烷基，A為1價有機基團，Y為單鍵、碳數(shù)1~4的直鏈狀、碳數(shù)3~4的支鏈狀 或碳數(shù)3~4的環(huán)狀的亞烷基，該亞烷基中的一部分或全部氫原子任選被氟原子、氯原子、 溴原子或碘原子取代，任選包含醚鍵或酯鍵，
式（4)中，R3~R 5各自獨立地為氫原子、碳數(shù)1~8的直鏈狀、碳數(shù)3~8的支鏈狀或 碳數(shù)6~8的環(huán)狀的烷基、或者碳數(shù)6~8的芳基，該烷基或芳基中的一部分或全部氫原子 任選被氟原子、氯原子、溴原子或碘原子取代，任選包含醚鍵或酯鍵，
式（5)中，Rf為碳數(shù)1~12的全氟烷基，A為1價有機基團，Y為單鍵、碳數(shù)1~4的 直鏈狀、碳數(shù)3~4的支鏈狀或碳數(shù)3~4的環(huán)狀的亞烷基，該亞烷基中的一部分或全部氫 原子任選被氟原子、氯原子、溴原子或碘原子取代，任選包含醚鍵或酯鍵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，有機基團A為通式（6)、通式（7)、通式（8)、 或者通式（9)所示的1價有機基團，
式（6)~⑶中，R6~R 15各自獨立地為氫原子、碳數(shù)1~12的直鏈狀、碳數(shù)3~12 的支鏈狀或碳數(shù)3~12的環(huán)狀的烷基、或者碳數(shù)6~12的芳基，該烷基或該芳基中的一部 分或全部氫原子任選被氟原子、氯原子、溴原子或碘原子取代，任選包含醚鍵或酯鍵；另外， R6~R8任選鍵合而形成環(huán)結(jié)構(gòu)；式（8)中，X為CH 2、C (CH3) 2或氧原子； 式（9)中，R16各自獨立地為氫原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、硝基、磺酸基、氰 基、碳數(shù)1~12的直鏈狀、碳數(shù)3~12的支鏈狀或碳數(shù)3~12的環(huán)狀的烷基、或者碳數(shù) 6~12的芳基，該烷基或該芳基中的一部分或全部氫原子任選被氟原子、氯原子、溴原子或 碘原子取代，任選包含醚鍵、酯鍵或者磺?；?為O~2的整數(shù)、m為O~5的整數(shù)。
3. 用通式（5)表示的化合物
式（5)中，A為通式（7)、通式（8)、通式（10)、或者通式（11)所示的1價有機基團，
式（7)、⑶