基于磺酸盐的化合物及其制备方法与流程
本申请要求于2014年6月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0074440的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本申请涉及基于磺酸盐的化合物及其制备方法。
背景技术：
近年来，在多个技术领域中进行了多种材料的大量开发。此外，还对用于开发多种材料的原材料进行了开发。例如，在聚合物材料中，通过采用已知的单体、聚合物中单体的组合、组成比例或分布状态、聚合物的立体结构以及侧链的长度和类型来控制聚合方法进行了自身具有目标特性的聚合物的开发。此外，还开发了聚合物聚合中使用的新单体。
技术实现要素：
技术问题
本申请提供了基于磺酸盐的化合物及其制备方法。
技术方案
鉴于上文，本申请的一个实施方案提供了以下化学式1的化合物。
[化学式1]
其中，在化学式1中，
R1和R2彼此相同或不同，并且各自独立地为反应性基团或者能够转化为反应性基团的基团；
s为0至5的整数；
t为3或4的整数；
m为1至5的整数；
L为包含至少一个氟原子的连接基团；
n为1或2的整数；
M为元素周期表中的第1族元素；并且
当s、t、m和n各自为2或更大的整数时，多个R1、R2和括号中的取代基各自彼此相同或不同。
有益效果
根据本申请一个实施方案的化合物是新的，并且作为多种材料或其原材料是非常有用的。例如，根据本申请一个实施方案的化合物或由其衍生的化合物可用于制备聚合物。
根据本申请一个实施方案的化合物包含含有氟基团的磺酸盐基团，并且因此，可以制备具有优异的阳离子迁移能力的聚合物。
根据本申请一个实施方案的化合物可以被制备成具有高的可交联性和反应性并且具有高分子量的聚合物。
根据本申请一个实施方案的化合物具有硫连接基团，并且因此具有优异的耐酸性。
附图说明
图1示出了根据本申请一个实施方案的化合物的F-NMR测量数据。
具体实施方式
在下文，将对本申请进行详细说明。
本申请提供了化学式1的化合物。
在本说明书中，反应性基团是能够另外地与其他化合物发生反应的基团。具体地，反应性基团是指能够在本领域已知的反应条件下与其他化合物发生反应的基团。
在本说明书中，能够转化为反应性基团的基团是能够另外地被反应性基团取代的基团，或者能够被反应性基团(例如，上述的反应性基团)替代的基团。具体地，能够转化为反应性基团的基团是指能够被在本领域已知的反应条件下能够与其他化合物发生反应的基团取代或替代的基团。能够转化为反应性基团的基团的类型没有特别限制，并且其实例可包括醇基团(羟基)等。
根据本申请的一个实施方案，化学式1的化合物具有多个反应性基团和能够转化为反应性基团的基团，并且因此是高反应性的。特别地，当使用化学式1的化合物或由其衍生的单体形成聚合物时，交联反应是优异的。此外，可以形成具有高分子量和优异溶解度的聚合物，并且所述聚合物可具有由于含有氟基团的磺酸盐基团所致的优异的质子传导性。
根据本申请的一个实施方案，化学式1的化合物由于硫(S)连接基团而具有耐酸性，并且特别地，当使用化学式1的化合物或由其衍生的化合物形成聚合物时，可以获得优异耐酸性的特性。
根据本申请的一个实施方案，反应性基团选自卤素基团、-OH、-SH和-NO2。
在本说明书中，卤素基团包括F、Cl、Br和I。
根据本申请的一个实施方案，反应性基团为卤素基团。
根据本申请的一个实施方案，反应性基团为氟(F)或氯(Cl)。
根据本申请的一个实施方案，R1为卤素基团。
根据本申请的一个实施方案，R2为卤素基团。
根据本申请的一个实施方案，R1为氟(F)或氯(Cl)。
根据本申请的一个实施方案，R2为氟(F)或氯(Cl)。
根据本申请的一个实施方案，R1和R2彼此相同或不同，并且独立地为卤素基团、-OH、-SH或-NO2。
根据本申请的一个实施方案，当在化学式1的苯环中存在多个反应性基团(例如卤素基团)或能够转化为反应性基团的基团时，苯内部的电子密度降低，导致高反应性。
根据本申请的一个实施方案，m为1、2、3、4或5的整数，并且具体地，m可为1或2。
根据本申请的一个实施方案，n可为1或2的整数。
根据本申请的一个实施方案，s为0、1、2、3、4或5的整数，并且具体地，s可为4或5。
根据本申请的一个实施方案，t可为3或4的整数。
根据本申请的一个实施方案，t为4。
根据本申请的一个实施方案，M为氢(H)、锂(Li)、钠(Na)或钾(K)。
在本申请的一个实施方案中，当M为锂(Li)、钠(Na)或钾(K)时，M与SO3-形成离子键，降低了SO3-的反应性，并且可以仅通过根据本申请的化学式1的化合物中的反应性基团进行聚合。在该情况下，根据需要，M可以通过后处理方法(例如，酸处理)进行离子交换至H。
根据本申请的一个实施方案，化学式1由以下化学式2表示。
[化学式2]
其中，在化学式2中，
R、R'、R”和R”'中的至少一个为氟基团，并且其余的彼此相同或不同，且各自独立地为氢、卤素基团、或者未被取代或被卤素基团取代的烷基；
p为0至10的整数；
q为0至5的整数；
r为1至10的整数；
当p、q和r各自为2或更大的整数时，括号中的取代基各自彼此相同或不同；并且
R1、R2、s、t、m、n和M与化学式1中所限定的那些相同。
在本说明书中，烷基包括具有1至60个碳原子的直链或支化烷基，并且可以进一步被其他取代基取代。烷基的碳原子数可以为1至60，具体地1至40，并且更具体地1至20。
根据本申请的一个实施方案，R、R'、R”和R”'中的至少一个为氟基团，并且其余的彼此相同或不同，且各自独立地为氢、卤素基团、或者未被取代或被卤素基团取代的烷基。
根据本申请的一个实施方案，R、R'、R”和R”'中的至少一个为氟基团，并且其余的彼此相同或不同，且各自独立地为氢、卤素基团、甲基或三氟甲基(-CF3)。
根据本申请的一个实施方案，R、R'、R”和R”'中的至少一个为氟基团，并且其余的为卤素基团。
根据本申请的一个实施方案，R、R'、R”和R”'为氟(F)。
根据本申请的一个实施方案，p为0至5的整数，q为0至2的整数，并且r为1至5的整数。
根据本申请的一个实施方案，p可为2。
根据本申请的一个实施方案，q可为1。
根据本申请的一个实施方案，r可为2。
根据本申请的一个实施方案，在化学式1中，L可为-CF2CF2OCF2CF2-。
根据本申请的一个实施方案，化学式1的化合物由以下化合物中的任一个表示：
图1示出了具有第一结构式的化合物的F-NMR测量数据。
发明模式
下文中，将参照实施例对本申请进行更详细的描述。然而，以下实施例仅用于说明性的目的，并且本申请的范围不限于此。
<制备例>
<步骤1>
在步骤1中，使用其中碘基团和氟基团各自键合至包含-(CF2)2-O-(CF2)2-基团和-SO2-基团的化合物两端的起始材料。首先，在二氯甲烷(DCM)、H2O、2,6-二甲基吡啶和Bu4N+F-(1M)的存在下，使起始材料在室温下反应4天。随后，向其中添加四氢呋喃(THF)和K2CO3，并且使所得物在室温下反应10小时以获得包含-(CF2)2-O-(CF2)2-基团和-SO3K-基团的化合物。
<步骤2>
在70℃下在氮气气氛下使步骤1中获得的产物、四氟苯硫酚盐和DMSO反应24小时。所得物被转化为比例为约7:3的具有1个苯环的化合物和具有3个苯环的化合物，并且在含水乙醇下通过重结晶分离这两种化合物。结果，获得了根据本申请一个实施方案的化学式1的化合物。
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