含氮的氢氟醚及其制备方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请要求2013年7月25日提交的美国临时专利申请61/858, 202的优先权，其 公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
[0003] 本公开涉及氢氟醚化合物及其制备和使用方法。更具体地，本公开涉及包含氮原 子的烯烃型氢氟醚化合物及其制备和使用方法。
【背景技术】
[0004] 各种氢氟醚化合物描述于例如W0 2010094019 (Bartelt等人）以及"反 式-全氣戊 _2_ 稀与醇化物的反应（Reaction of Trans-perfluoropent-2-ene with alcoholates)'，，Kurykin, Μ· A.，德国人，L. S. Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya(1981)，（ll)，2647-50 中。
【发明内容】
[0005] 在一些实施例中，提供了由以下通式（I)表示的氢氟醚化合物。
[0006] 1234 RfJP Rf2独立地为具有1-8个碳原子的且任选地包含至少一个链中杂原子的直链 或支化的全氟烷基基团，或者RfJP Rf2键合在一起形成具有4-6个碳原子的且任选地包含 一个或多个链中杂原子的环结构。Y为CF2S单键。Rh为具有1-3个碳原子的且任选地包 含至少一个链中杂原子的直链或支化的烷基基团。如果 Rfi和Rf2键合在一起形成包含氮 杂原子的环结构，则所述氮杂原子为三级的且键合至具有1-3个碳原子的全氟烷基基团。 2 在一些实施例中，提供了用于传递热的方法。该方法包括通过使用包含如上所述 的氢氟醚化合物的热传递剂来在热源和热沉之间传递热。 3 在一些实施例中，提供了用于在基材上沉积涂层的方法。该方法包括向所述基材 的至少一个表面的至少一部分施用组合物，所述组合物包含（a)包含如上所述的氢氟醚化 合物的溶剂组合物；和（b)至少一种可溶于或可分散于所述溶剂组合物中的涂层材料。 4 在一些实施例中，提供了用于从制品中除去杂质的方法。该方法包括使制品与如 上所述的氢氟醚化合物接触。杂质可包括例如油、油脂、颗粒物、水、以及其他已知的杂质。 [0011] 本公开的以上
【发明内容】
不旨在描述本公开的每个实施例。本公开中一个或多个实 施例的详细描述也示出于以下【具体实施方式】中。依据【具体实施方式】和权利要求书，本公开 的其他特征、目标和优点将显而易见。
【具体实施方式】
[0012] 氢氟醚化合物（HFE)包括一类有商业价值的化学化合物。如本领域所用，术语"氢 氟醚"通常是指氢原子被氟原子部分地取代的那些醚。一些氢氟醚是可商购获得的。示例 包括可以商品名 3M Novec?Engineered Fluid 7000、7100、7200、7300、7500 和 7600 从明尼 苏达州圣保罗的3M公司（3M Company of Saint Paul, Minn)获得的那些氢氟醚。氢氟醚 已用于诸如清洗溶剂、沉积溶剂、蓄电池电解质溶剂、以及热传递介质的应用中。氢氟醚的 使用可能受其热稳定性的限制。
[0013] 鉴于对环境友好的化学化合物不断增加的需求，人们已经认识到存在对新型HFE 的持续需要，该新型HFE表现出进一步减少的环境影响，并且其能满足多种不同应用的性 能要求且制造划算。
[0014]
[0015] 如本文所用，"链中杂原子"意指除了碳之外的原子（例如，氧、氮或硫），该原子键 合至碳链中的碳原子以便形成碳-杂原子-碳链。
[0016] 如本文所用，"氟（例如，涉及基团或部分，诸如"氟代亚烷基"或"氟代烷基"或 "氟烃"）或"氟化的"意指仅部分地氟化，使得存在至少一个键合碳的氢原子。
[0017] 如本文所用，"全氟（例如，涉及基团或部分，诸如"全氟亚烷基"或"全氟烷基" 或"全氟烃"）或"全氟化的"意指完全地氟化，使得除另外表明外，否则不存在可被氟替换 的键合碳的氢原子。
[0018] 如本文所用，"取代的"（涉及基团或部分）意指至少一个键合碳的氢原子被任选 地包含一个或多个链中杂原子的烷基、氟烷基、或全氟烷基基团替换。
[0019] 如本文所用，"CF = CF"包括顺式异构体、反式异构体、以及它们的组合。
[0020] 如本文所用，单数形式的"一个"、"一种"和"所述"包括复数指代，除非该内容另 外明确地指明。如本说明书和所附实施例所用，术语"或"通常以其包括"和/或"的含义 使用，除非该内容另外明确地指明。
[0021] 如本文所用，通过端点表述的数值范围包括此范围内所含的所有数值（例如1至 5 包括 1、1· 5、2、2· 75、3、3· 8、4 和 5)。
[0022] 除非另外指明，否则说明书和实施例中所用的表达数量或成分、性质量度等的所 有数值在所有情况下均应理解成被术语"约"修饰。因此，除非有相反的说明，否则前述说 明书和所附实施例列表中示出的数值参数可根据本领域技术人员使用本公开的教导内容 寻求获得的所需性质而变化。在最低程度上且不试图将等同原则的应用限制到受权利要求 书保护的实施例的范围的前提下，至少应当根据所报告的数值的有效数位并通过应用普通 四舍五入技术来解释每个数值参数。
[0023] 在一些实施例中，本公开涉及由以下通式（I)表示的化合物：
[0024]
[0025] 在例示性实施例中，RfJPRf 2可独立地为具有1-8个碳原子、2-6个碳原子、或2-4 个碳原子的直链或支化的全氟烷基基团。在另一个实施例中，RfJP Rf 2可键合在一起形成 具有4-6个碳原子、4-5个碳原子、或4个碳原子的环结构。任选地，RfdP Rf 2可包含一个 或多个链中杂原子。在一些实施例中，Y可为CF2S单键。
[0026] 在各种实施例中，Rh可为具有1-3个碳原子或1-2个碳原子的直链或支化的烷基 基团。任选地，Rh可包含一个或多个链中杂原子。
[0027] 在一些实施例中，如果RfdP Rf2键合在一起形成包含氮杂原子的环结构，则该氮 杂原子可为三级的且可键合至具有1-3个碳原子或1-2个碳原子的全氟烷基基团。
[0028] 本公开的氢氟醚化合物的代表性示例可包括以下物质：
[0029]
[0030]
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[0033]
[0034]
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[0036]
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[0039]
[0040]
[0041 ]
[0042] 在一些实施例中，本公开的氢氟醚化合物可为疏水的、相对化学惰性的、热稳定 的、水不溶性的和正常地液体（例如，在20°C下）。另外，相对于已知的氢氟醚化合物，本公 开的氢氟醚化合物可具有低的环境影响。就此而言，本公开的氢氟醚化合物可具有小于10、 小于5、或甚至小于2的全球变暖潜势（GWP)。如本文所用，GWP为基于化合物结构的化合 物的变暖潜势的相对量度。由政府间气候变化委员会（IPCC)于1990定义的且于2007更 新的化合物的GWP计算为在指定的积分时间范围（ITH)内，相对于释放1千克C02引起的 变暖，释放1千克化合物引起的变暖。
[0043]
[0044] 在该公式中，ai为大气中每单位质量的化合物增加的辐射强迫（由于该化合物的 IR吸收引起的穿过大气的辐射通量的改变），C为化合物的大气浓度，为化合物的大气寿 命，t为时间，并且i为受关注的化合物。通常接受的ITH为100年，这表示短期效应（20 年）和长期效应（500年或更长）之间的折中。假定大气中有机化合物i的浓度遵循以下 准一级动力学（即，指数式衰减）。相同时间间隔内的C0 2浓度采用从大气交换和除去C02 的更复杂的模型（Bern碳循环模型）。
[0045] 在例示性实施例中，本公开的氢氟醚化合物（或包含其、由其组成、或基本上由其 组成的组合物）可用于已使用CFC、已知的HFE和全氟烃的各种应用中。例如，该化合物可 用作电子制品（诸如磁盘或电路板）中清洗精密件或金属的溶剂；热传递剂；泡沫绝缘体 (例如，聚氨酯、酚醛树脂和热塑性泡沫）制备中的泡孔尺寸调节剂；流注应用中的化学火 灾灭火剂；用于文献保存材料和润滑剂的载流流体或溶剂；动力循环工作流体诸如热栗； 聚合反应的惰性介质；从已抛光的表面（诸如金属）上除去擦光研磨化合物的擦光研磨剂； 诸如从珠宝或金属部件中除去水的置换干燥剂；常规电路制造技术中的抗蚀显影剂，包括 氯型显影剂；以及光致抗蚀剂的剥离剂。
[0046] 在一些实施例中，氢氟醚化合物可单独使用、或彼此混合使用、或与其他常用溶剂 (例如，醇、醚、烷烃、烯烃、全氟烃、全氟化叔胺、全氟醚、环烷烃、酯、酮、芳族化合物、硅氧 烷、氢氯烃、氢氯氟烃、氢氟烃等以及它们的混合物）混合使用。此类共溶剂可针对具体用 途选择以改变或增强组合物的性质，并且可按（共溶剂与氢氟醚）的比率使用，使得所得组 合物优选不具有闪点。
[0047] 在各种实施例中，可向该化合物添加微量的任选组分以赋予用于具体用途的具体 所需的性质。可用的组合物可包含常规添加剂，诸如例如表面活性剂、着色剂、稳定剂、抗氧 化剂、阻燃剂