[發(fā)明專利]全氟烯烴磺酰亞胺類化合物及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201310429029.7
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN104447435A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 胡金波;張麗君;何正標;高燕;張梁;孫建慶
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海有機化學研究所
• 主分類號: C07C311/48
• 分類號: C07C311/48;C07C303/40;C07C303/36;C07F7/10;C08F16/14;C08L29/10;C08J5/22;H01M8/02;H01M2/16
• 代理公司: 上海一平知識產(chǎn)權代理有限公司 31266
• 代理人: 祝蓮君;劉真真

1.一種具有式I所示結構的化合物：

式中：

R₁選自下組：取代或未取代的C1～C10的氧基-氟代亞烷基；

R₂選自下組：取代或未取代的C1～C10的氟代烷基、取代或未取代的C1～C10的氟代醚基、氟代醚基磺酰氟、氟代醚基磺酸、氟代醚基磺酰亞胺；

n為0或1；

R₃為H、銨根、堿金屬、Si(CH₃)₃；

所述取代指基團上的一個或多個氫原子被選自下組的取代基取代：鹵素、未取代的磺酸基或被1-6個選自A組的基團所取代的磺酸基，其中A組取代基包括：氟原子、未取代的或被1-3個選自B組的取代基所取代的胺基，其中B組取代基包括：C1～C4氟代烷基、C1～C4氟代烷基磺酸基、氟代磺酸基、C1～C4氟代烷基亞磺酸基、氟代亞磺酸基；且

當所述的R₁為-OCF₂(CF₃)CF-且n=1時，所述的R₂不為-CF₃。

2.一種具有式II所示結構的中間體化合物，或其鹽：

式中，R₁、R₂、R₃和n的定義如權利要求1中所述。

3.如權利要求1所述的式I化合物的制備方法，其特征在于，包括步驟：

在惰性溶劑中，在催化劑存在下，對式II化合物進行消除反應，從而得到式I化合物；

其中，R₁、R₂、R₃和n的定義如權利要求1中所述。

4.如權利要求2所述的式II化合物的制備方法，其特征在于，包括步驟：

在惰性溶劑中，用式IIa化合物與式IIb化合物反應，得到式II化合物；

或所述方法包括步驟：

在惰性溶劑中，用式III化合物與式IIIa化合物反應，得到式II化合物；

上述各式中，n和各基團的定義如上所述。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的式IIa化合物是如下制備的：

R₂SO₂NHNa+(Me₃Si)₂NR₃→R₂SO₂NNaSiMe₃；

IIa

在惰性溶劑中，用R₂SO₂NHNa與(Me₃Si)₂NR₃反應，得到式IIa化合物；

式中，R₂和R₃的定義如上所述。

6.一種如下式III所示的化合物：

式中，R₁、R₂、R₃、n的定義如權利要求1中所述；

R₄選自下組：H、Na、Si(CH₃)₃。

7.一種權利要求1所述的式I化合物的用途，其特征在于，所述的式I化合物用于制備質(zhì)子交換膜、或用作制備質(zhì)子交換膜的原料。

8.一種質(zhì)子交換膜，其特征在于，所述的質(zhì)子交換膜是用權利要求1所述的式I化合物作為原料制備而成。

9.一種質(zhì)子交換膜的制備方法，其特征在于，用權利要求1所述的式I化合物進行聚合反應，或用所述式I化合物與取代或未取代的C2～C6的烯烴進行共聚反應，從而制得質(zhì)子交換膜。

10.一種燃料電池，其特征在于，所述的燃料電池具有如權利要求8所述的質(zhì)子交換膜。

11.一種聚合物或共聚物，其特征在于，所述的聚合物或共聚物是將權利要求1所述的式I化合物作為單體，通過均聚或共聚反應而形成。

12.一種制品，其特征在于，所述的制品含有權利要求11所述的聚合物或共聚物，或由權利要求11所述的聚合物或共聚物制成。