[0051] 因此，使至少2當量的亞硫酷氯與氨基橫酸起反應制備異硫氯酸醋中間體。然后， 使該中間體與=氯甲橫酸起反應制備期望的CTCSI。
[0052] 在一些實施方案中，在連續(xù)攬拌罐反應器中通過連續(xù)供給XTXSI和HF實施反應。在 某些情況下，蒸饋粗產(chǎn)物流W回收純化的FTFSI。可能存在的任何未反應的XTXSI和HF可循 環(huán)回到反應器中。
[0053] 應理解，在牽設非氣面化物(例如氯)與氣原子交換的下文顯示的反應中，正向反 應和逆反應之間的平衡可限制對期望的交換產(chǎn)物的轉化。
[0化4]
[0055] 根據(jù)勒夏特列原理，反應中的HCl產(chǎn)物的選擇性去除將平衡轉向右手側，從而制備 更多期望的FTFSI。然而，由于反應右側的較高的所得壓力（即，與1當量的HF相比4當量 HC1)，預期CTCSI與HF在密封容器中反應有利于反應的左側。相比于高壓(例如，遠大于1大 氣壓)下反應條件，本發(fā)明方法通過從反應混合物中除去產(chǎn)生的HCl和選擇性地冷凝和返回 HF至反應混合物中，容許較高的FTFSI產(chǎn)率。應注意，作為蒸饋或煮沸的取代，或者可W使用 膜分離、萃取、吸附、離子交換和其它分離法W選擇性地從反應混合物中除去HC1?；蛘撸?可W使用該些氣體分離方法的組合。
[0056] 催化劑可用于增加平衡和/或反應速率W使反應在特定溫度進行得更快。但是，應 理解，反應不需要催化劑來獲得合意的結果。在某些情況下，顯示出催化劑在約60°C顯著提 升反應速率。在IOOC，催化效應相對較小。
[0057] 本發(fā)明可W W分批或連續(xù)方式實施。在分批方式中，反應器中裝入CTCSI、HF和可 選地催化劑，然后回流HF直至HCl完全移除。實踐中，反應混合物的回流溫度強烈地取決于 反應器中未反應的HF的量。通常，較高HF濃度導致較低的反應回流溫度。因此，為了保持足 夠高的反應溫度，在反應期間逐步地添加 HFW防止在任何給定時間時多余HF的量過高而不 能實現(xiàn)期望的反應溫度。純HF的正常沸點接近室溫（19.5°C)，并且CTCSI和FTFSI兩者的標 準沸點都完全高于l〇〇°C。肥1在室溫下是氣體，正常沸點為-85°C。
[005引反應回流溫度可用于控制反應的進程。典型地，隨著HF被消耗，反應回流溫度升 高。仔細計量HF供給速率還可W用來保持相對恒定的反應溫度。用來保持恒定反應溫度的 HF供給速率還可W指示反應速率。在反應溫度下，當供給速率下降至零時，反應完成。
[0059]在連續(xù)操作中，連續(xù)攬拌罐反應器(CSTR)是有利的，因為它允許HF回流和連續(xù)的 HCl去除。通過設計，CSTR不能在完全轉換下工作，因此，反應器中的產(chǎn)物是粗的，有殘余的 HF和CTCSI dFTFSI產(chǎn)物可通過兩級蒸饋除去揮發(fā)性HF和高沸騰的CTCSI來純化?；厥盏腍F和 CTCSI可W循環(huán)返回至CSTR。參見圖1。二級蒸饋在真空（例如10-30Torr)下進行是有利的， W避免FTFSI產(chǎn)物的熱降解。或者，CSTR可連接塞流反應器(PFR)，其中未反應的CTCSI完全 地轉換成FTFSI。參見圖2。在本構造中，只需要單個蒸饋塔或氣提柱來除去揮發(fā)性HCl和回 收HF。同樣，回收的HF可通過將其返回至CSTR進行再利用。
[0060]本發(fā)明的其他的目的、優(yōu)點、和新穎特征在檢查其后續(xù)實施例的基礎上對本領域 技術人員而言將變的明顯，實施例的意圖不是意圖為限制性的。在實施例中，解釋上付諸實 行的規(guī)程W-般現(xiàn)在時描述，已經(jīng)在實驗室實施的規(guī)程W過去時描述。
[006。 實施例
[00創(chuàng)實施例1;本實例例示了 CF3SO2NHSO2F的合成，通過使立氣甲燒橫酷胺(CF3SO2N也）、 亞硫酷氯(SOCb)、氯橫酸(C1S03H)反應W產(chǎn)生CF3SO2NHSO2CI中間體，然后所述中間體與無 水的氣化氨化巧氣化W制備CF3SO2NHSO2F。 「006引
[0064] -個配有水冷凝器、氣線路適配器、攬拌椿和溫度計的=頸干燥圓底燒瓶里裝入 S氣甲燒橫酷胺(9.08肖，0.061111〇1)、亞硫酷氯（10.70肖，6.561111，0.09111〇1)和氯橫酸(7.10徑， 4.05ml，0.06Imo 1)。所得的混合物用油浴加熱至溫度125°C，并且攬拌15h。所釋放的HCl和 S化氣體用KOH水溶液凈化。所得的混合物在50°C減壓下使用液態(tài)氮阱濃縮化，W在幾乎定 量的產(chǎn)率獲得〔。35化願5〇2(：1。該中間體在氣氣氛下轉移至16^011反應器，用無水冊 (0.2mol)在100°C回流條件下處理化。多量的HF和產(chǎn)生的HCI在流動的氣氣下在更高的溫度 下移除，并用KOH水溶液凈化。粗產(chǎn)物在減壓下蒸饋W提供高產(chǎn)率的CF3SO2NHSO2F。
[0065] 實施例2;本實例例示了通過使；氣甲燒橫酷胺(CF3SO2N也）、亞硫酷氯(SOCb)、氣 橫酸(FS03H)反應合成CF3SO2N服02F。
[0066]
[0067] 一個配有冷凝器、氣線路適配器、攬拌椿和溫度計的=頸干燥圓底燒瓶里裝入= 氣甲燒橫酷胺（8.00g，0.054mol)、亞硫酷氯（10.12g，6.20ml，0.085mol)、氣橫酸（5.40g， 3.93ml，0.054mol)。所得混合物用油浴加熱至120°C，攬拌20h。所釋放的HCl和SO2氣體用 KOH水溶液凈化。所得粗產(chǎn)物在減壓下蒸饋W提供非常好產(chǎn)率的CF3SO2NHSO2F。
[0068] 實施例3 ;本實例例示了 CF3SO2NHSO2F的合成，通過使；氯甲燒橫酷胺 (CCI3SO2N也）、亞硫酷氯(S0CI2)、氯橫酸(C1S03H)反應生成CCI3SO2N服〇2Cl中間體，然后用無 水氣化氨化巧氣化所述中間體W制備CF3SO2NHSO2F。
[0069]
[0070] 一個配有水冷凝器、氣線路適配器、攬拌椿和溫度計的=頸干燥圓底燒瓶里裝入 S氯甲燒橫酷胺（12. llg，0.061mol)、亞硫酷氯（10.70g，6.56ml，0.09mol)、氯橫酸(7. IOg, 4.05ml，O. Oeimol)。所得的混合物用油浴加熱到125°C的溫度，并攬拌15h。所釋放的HCl和 S化氣體用KOH水溶液凈化。在50°C減壓下使用液態(tài)氮阱濃縮反應混合物化W在幾乎定量的 產(chǎn)率獲得粗CCI3SO2NHS化Cl中間體。該中間體在氣氣氛下轉移至Tef Ion反應器，用無水HF (O.eimol)在100°C回流條件下處理她。余量HF和釋放的HCl在流動的氣氣下在更高的溫度 下移除，并用KOH水溶液凈化。粗產(chǎn)物在減壓下蒸饋W提供高的產(chǎn)率的CF3SO2N服02F。
[0071]已經(jīng)為了例示和描述呈現(xiàn)了本發(fā)明的上述討論。上文不意圖將本發(fā)明限制于本文 公開的一種或多種形式上。盡管本
【發(fā)明內容】
已經(jīng)包括一個或多個實施方案和某些變型和修 改的描述，但是在理解本公開后，其它變性和修飾在本發(fā)明的范圍內，例如其可W在例如本 領域技術人員技能和知識范圍內。意圖獲得包括容許程度上的可替代實施方案的權利，包 括要求保護的實施方案的可替代、可互換和/或等同的結構、功能、范圍或步驟，而不論該些 可替代、可互換和/或等同的結構、功能、范圍或步驟在本發(fā)明中是否公開，不意圖公開獻出 任何可專利性主題。
【主權項】
1. 一種從具有下式的非氟鹵化三鹵代甲基磺酰亞胺化合物生產(chǎn)氟代三氟甲基磺酰亞 胺(FTFSI)的方法： x1-so2-nr1-s〇2-c(x2) 3 其中，X1是非氟鹵化物； 每個X2獨立地為鹵化物，和 R1為氫、烷基或氮保護基； 所述方法包括在足以生產(chǎn)FTFSI的條件下使所述非氟鹵化三鹵代甲基磺酰亞胺化合物 與氟化氫反應。2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述反應步驟還產(chǎn)生HX1、HX2、或其組合。3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述使所述非氟鹵化三鹵代甲基磺酰亞胺化合物 與氟化氫反應的步驟還包括去除所述反應中產(chǎn)生的HX^HX 2或其組合。4. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述反應條件包括氟化氫回流條件。5. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其中所述反應條件包括環(huán)境壓力條件。6. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中X1和X2為C1。7. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中反應溫度為至少30°C。8. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中對所述反應添加相對于所述非氟鹵化三鹵代甲基 磺酰亞胺化合物的至少2個當量的總氟化氫。9. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中FTFSI的產(chǎn)率為至少90%。10. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述反應條件包括催化劑的存在。11. 根據(jù)權利要求10所述的方法，其中所述催化劑包括路易斯酸。12. 根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述路易斯酸包括堿金屬、砷、銻、鉍、鋅或其組 合的鹽。13. 根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述路易斯酸為B i (III)化合物的鹽。14. 根據(jù)權利要求10所述的方法，其中對反應添加約0.5個當量以下的所述催化劑。15. 根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括生產(chǎn)所述非氟鹵化三鹵代甲基磺酰亞胺化合物 的步驟，所述步驟包括： 在足以生產(chǎn)反應性中間體的條件下使氨基磺酸與具有式SOU1、的鹵化亞砜接觸，其中 每一個X1是非氟鹵化物;和 在足以生產(chǎn)所述非氟鹵化三鹵代甲基磺酰亞胺的條件下使所述反應性中間體與具有 式(X2)3S03H的三鹵代甲磺酸接觸，其中每一個X2獨立地為非氟鹵化物。16. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中X1為氯。17. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中X2為氯。18. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中R1為氫。
【專利摘要】本發(fā)明提供了通過使非氟鹵化三鹵代甲基磺酰亞胺(XTXSI)和氟化氫反應來生產(chǎn)氟代三氟甲基磺酰亞胺(FTFSI)的方法，其中每個X獨立地為非氟鹵化物，如C1、Br、或I。
【IPC分類】C07C303/40, C07B39/00, C07C311/03
【公開號】CN105722820
【申請?zhí)枴緾N201480060046
【發(fā)明人】J·C·普舒斯塔, J·L·馬丁, R·P·辛格
【申請人】庫爾斯特克氟化工有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2014年11月4日
【公告號】US9284268, US20150126778, WO2015066660A1