LÍQUIDOS IÓNICOS CON ANIONES FLUORALQUILTRIFLUORBORATO.

La presente invención comprende líquidos iónicos con aniones fluoralquiltrifluorborato acordes a la reivindicación 2, así como un procedimiento para la obtención de compuestos de la fórmula I acorde a la reivindicación 1. Los líquidos iónicos o sales líquidas son de la especie iónica, que consisten en un catión orgánico y un anión generalmente inorgánico. No contienen moléculas neutrales y presentan, generalmente, puntos de fusión inferiores a 373 K. En la actualidad se analiza intensamente el sector de los líquidos iónicos, ya que sus posibilidades de aplicación son muy diversas. Algunos artículos generales acerca de líquidos iónicos son, por ejemplo R. Sheldon "Catalytic reactions in ionic liquids" (Reacciones catalíticas en líquidos iónicos), Chem. Commun., 2001, 2399-2407; M.J. Earle, K.R. Seddon "Ionic liquids. Green solvent for the future" (Líquidos iónicos, solventes verdes para el futuro), Pure Appl. Chem., 72 (2000), 1391-1398; P. Wasserscheid, W. Keim "Ionische Flüssigkeiten - neue Lösungen für die Übergangsmetallkatalyse" (Líquidos iónicos, nuevas soluciones para la catálisis metálica de transición), Angew. Chem., 112 (2000), 3926-3945; T. Welton "Room temperature ionic liquids. Solvents for synthesis and catalysis" (Líquidos iónicos a temperatura ambiente. Solventes para la síntesis y la catálisis), Chem. Rev., 92 (1999),2071- 2083 o R. Hagiwara, Ya. Ito "Room temperature ionic liquids of alkylimidazolium cations and fluoroanions" (Líquidos iónicos a temperatura ambiente de cationes de alquilomidazolio y fluoroaniones), J. Fluorine Chem., 105 (2000), 221-227). Las características de líquidos iónicos, por ejemplo, el punto de fusión, la estabilidad térmica y electroquímica, viscosidad, dependen en gran medida de la naturaleza del anión. A diferencia de ello, la polaridad y la hidrofinila o lipofilia pueden variar gracias a la selección adecuada del par catión/anión. Existe, sobre todo, una demanda de nuevos líquidos iónicos que presentan una baja viscosidad. El objeto de la presente invención fue poner a disposición compuestos del tipo salino nuevos y térmica y electroquímicamente estables, como así también estables ante la hidrólisis, con una baja viscosidad, que pudieran ser utilizados como líquidos iónicos, así como un procedimiento para su obtención. El objeto se alcanza a través de un procedimiento acorde a la reivindicación 1 y las sales acordes a la invención con un catión heterocíclico y aniones fluoralquiltrifluorborato acordes a la reivindicación 2. A partir de la memoria EP 1 174 941 se conocen sales de metales alcalinos y de amonio con aniones fluoralquiltrifluorborato, especialmente, sales de litio o tetraalquilamonio, con una elevada estabilidad térmica y una conductividad iónica elevada y por ello son adecuadas para la implementación como electrólitos no acuosos. Por la memoria EP 1 229 038 también se conocen, además de las sales fluoralquiltrifluorborato descritas, el tetraetilfosfonio trifluormetiltrifluorborato. Se describe adicionalmente que también los cationes heterociclos son adecuados como sales con aniones fluoralquilborato para la implementación como electrólitos, sin describirlos en mayor detalle. Por ello, la presente invención debe ser considerada invención de selección con respecto a la EP 1 229 038. A partir del artículo de Zhi-Bin Zhou et al, J. Fluor. Chem 2004, 125, 471-476 se conocen los compuestos 1-metil- 3etilimidazolio pentafluoretiltrifluorborato, 1-metil-3-etilimidazolio (n-heptafluorpropil)trifluorborato uy 1-metil- 3etilimidazolio (n-nonafluorbutil)trifluorborato, que mediante la presente se excluye del ámbito de protección. El artículo de Zhi-Bin Zhou et al, J. Fluor. Chem 2003, 123, 127-131 describe la síntesis de sales de litio y tetraetilamonio con los aniones pentafluoretiltrifluorborato, heptafluorpropiltrifluorborato y nonafluorbutiltrifluorborato. Sorprendentemente, se ha descubierto que los compuestos de la fórmula I, como se describen a continuación, permiten la obtención de líquidos iónicos especialmente adecuados, dado que su viscosidad es muy reducida. Una diferencia importante con respecto al estado actual de la técnica es, además, que los compuestos con aniones trifluormetiltrifluorborato siempre se igualaron a los compuestos con aniones trifluorborato perfluoralquilados mayores. Pero en el desarrollo de la presente invención se puede demostrar que los compuestos con cationes acordes a la fórmula I y el anión trifluormetiltrifluorborato son térmicamente inestables y, con ello, no satisfacen los requisitos. Son objeto de la presente invención, por ello, los compuestos de la fórmula I 2   en donde X es N(R 1 )2, -Q 1 -Q 2 - es -CHR 3 -CHR 4 -CHR 5 -CHR 6 , R 1 es, en cada caso, independientemente entre sí, alquilo con 1-10 átomos de C o -(CH2)-R 11 , R 2 -R 6 es hidrógeno o alquilo con 1-10 átomos de C, R 11 es alquilo perfluorado o parcialmente fluorado con 1-8 átomos de C, y R F es alquilo perfluorado con 2-8 átomos de C. El grupo alquilo C1-C10 es, por ejemplo, metilo, etilo, isopropilo, propilo, butilo, sec.-butilo o terc.-butilo, además también es pentilo, 1-, 2- o 3-metilbutilo, 1,1-, 1,2- o 2,2-dimetilpropilo, 1-etilpropilo, hexilo, heptilo, octilo, nonilo o decilo. Los grupos alquilos pueden estar eventualmente completamente o parcialmente fluorados. Arilo significa fenilo o fenilo fluorado(C6F5-xHx con x = 0-4), que puede estar mono o polisustutuido por alquilo C1 a C8, por ejemplo, metilfenilo, (metil)tetrafluorfenilo, etilfenilo, propilfenilo, isopropilfenilo, terc.-butilfenilo, pentilfenilo, hexilfenilo, heptilfenilo, octilfenilo, (trifluormetil)fenilo, (trifluormetil) tetrafluorfenilo, (pentafluoretil)fenilo, (heptafluorpropil)fenilo, (heptafluorpropil)tetrafluorfenilo, dimetilfenilo, dietilfenilo, di(terc-butil)fenilo, tri(tercbutil)fenilo, trimetilfenilo o bis(trifluormetil)fenilo. Cicloalquilo con 3-7 átomos de C significa ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexil o cicloheptilo, sustituido, eventualmente, por F, Cl o Br, especialmente, F. Acorde a la invención, se prefiere un grupo de compuestos de la fórmula I, en donde X es N(R 1 )2 y -Q 1 -Q 2 - es - CHR 3 -CHR 4 -CHR 5 -CHR 6 , que pueden ser representados por la fórmula la y, en donde los sustituyentes R F , R 1 y R 3 a R 6 presentan el significado indicado en la fórmula I. Los compuestos de la fórmula Ia se caracterizan especialmente por su elevada estabilidad electroquímica. Esto queda demostrado con el ciclovoltamograma (figura 1) del compuesto N-metil-N-butilpirrolidinio pentafluoretiltrifluorborato. R F en la fórmula la es, preferentemente, pentafluoretilo, heptafluorpropilo o nonafluorbutilo. R 1 en la fórmula la es, preferentemente, alquilo C1-C10. Los sustituyentes R 3 a R 6 en la fórmula Ia son, preferentemente, hidrógeno. Son especialmente preferidos los compuestos de la fórmula Ia, en los que dos sustituyentes R 1 son diferentes. Se prefieren especialmente los siguientes compuestos acordes a la invención N-metil-N-butilpirrolididinio pentafluoretiltrifluorborato, N-metil-N-hexilpirrolididinio pentafluoretiltrifluorborato, 3   N-metil-N-octilpirrolididinio pentafluoretiltrifluorborato. Los compuestos acorde a la invención de la fórmula I con la característica especial de la baja viscosidad son especialmente adecuados para la utilización como líquido iónico, en donde la utilización de líquidos iónicos a su vez se encuentran nuevamente en primer plano, preferentemente, como disolvente, medio de extracción o termotransmisor. Los compuestos de la fórmula I pueden ser sintetizados a través de la reacción del halogenuro correspondiente de los compuestos de la fórmula I con un perfluoralquiltrifluorborato de metal alcalino o alcalinotérreo o amonio, obtenido acorde al procedimiento de Chambers et al., J. Am. Soc. 82 (1960), 5298 o la memoria EP 1 229 038. También es objeto de la invención un procedimiento para la obtención de compuestos de la fórmula I, en donde X es NR 1 o N(R 1 )2, -Q 1 -Q 2 - es -CHR 3 -CHR 4 -CHR 5 -CHR 6 , -CR 2 =CR 3 -CR 4 =CR 5 -CR 6 = o -CR 7 =CR 8 -NR 10 -CR 9 =, R 1 es, en cada caso, independientemente entre sí, alquilo con 1-10 átomos de C o -(CH2)-R 11 , R 2 -R 6 es hidrógeno o alquilo con 1-10 átomos de C, R 7 -R 9 es hidrógeno, alquilo con 1-10 átomos de C, o arilo, R 10 es alquilo con 2-10 átomos de C o -(CH2)-R 11 , R 11 es alquilo perfluorado o parcialmente fluorado con 1-8 átomos de C, R F es alquilo perfluorado con 2-8 átomos de C y Arilo es fenilo, fenilo perfluorado o fenilo sustituido por alquilo con 1-8 átomos de C o fenilo perfluorado en el sentido de una síntesis en un único recipiente, caracterizada porque en la primera etapa se convierte un compuesto de la fórmula II en donde (R F )3P=NSi(R 12 )3 II, R F es, en cada caso, independientemente entre sí, alquilo perfluorado con 2-8... 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1. Procedimiento para la obtención de compuestos de la fórmula en donde X es NR 1 o N(R 1 )2, -Q 1 -Q 2 - es -CHR 3 -CHR 4 -CHR 5 -CHR 6 , -CR 2 =CR 3 -CR 4 =CR 5 -CR 6 = o -CR 7 =CR 8 -NR 10 -CR 9 =, R 1 es, en cada caso, independientemente entre sí, alquilo con 1-10 átomos de C o -(CH2)-R 11 , R 2 -R 6 es hidrógeno o alquilo con 1-10 átomos de C, R 7 -R 9 es hidrógeno, alquilo con 1-10 átomos de C, o arilo, R 10 es alquilo con 2-8 átomos de C o -(CH2)-R 11 , R 11 es alquilo perfluorado o parcialmente fluorado con 1-8 átomos de C, R F es alquilo perfluorado con 2-8 átomos de C y arilo es fenilo, fenilo perfluorado o fenilo sustituido por alquilo con 1-8 átomos de C o fenilo perfluorado caracterizado porque en la primera etapa se convierte un compuesto de la fórmula II en donde (R F )3P=NSi(R 12 )3 II R F es, en cada caso independientemente entre sí, alquilo perfluorado con 2-8 átomos de C y R 12 es, en cada caso, independientemente entre sí, alquilo con 1-8 átomos de C, alcoxi con 1-8 átomos de C, cicloalquilo con 3-7 átomos de C, halógeno o arilo, con un fluoruro de la fórmula III en donde MF III M es amonio, un metal alcalino o alcalinotérreo o un metal del grupo 11 o 12 y un éster de ácido bórico de la fórmula IV en donde B(OR 13 )3 IV, R 13 es, en cada caso, independientemente entre sí, alquilo con 1-8 átomos de C o arilo, 18   Y la sal resultante de la fórmula V M[R F B(OR 13 )3] V, en donde M, R F y R 13 tienen uno de los significados mencionados anteriormente , se convierte, en la segunda etapa, con HF y la sal resultante de la fórmula VI, M[R F BF3] VI, en donde R F tiene uno de los significados mencionados anteriormente, se convierte, en la tercera etapa con un compuesto de la fórmula VII en donde X y -Q 1 -Q 2 - tienen un significado indicado en la fórmula I y , A- es alquilsulfato, alquilsulfonato,trifluormetansulfonato, tetrafluorborato, acetato, trifluoracetato, bis(perfluoralquil)fosfinato, F-, HF2 -, Cl-, Br- o I-. 2. Compuestos de la fórmula I en donde X es N(R 1 )2, -Q 1 -Q 2 - -CHR 3 -CHR 4 -CHR 5 -CHR 6 , R 1 es, en cada caso, independientemente entre sí, alquilo con 1-10 átomos de C o -(CH2)-R 11 , R 2 -R 6 es hidrógeno o alquilo con 1-10 átomos de C, R 11 es alquilo perfluorado o parcialmente fluorado con 1-8 átomos de C, y R F es alquilo perfluorado con 2-8 átomos de C. 3. Compuestos acorde a la reivindicación 2, caracterizado porque los sustituyentes R 1 son diferentes. 4. Compuestos acorde a la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque R F es perfluoretilo, perfluorpropilo o perfluorbutilo. 5. Compuestos acordes a la reivindicación 2: N-metil-N-butilpirrolidinio pentafluoretiltrifluorborato, N-metil-N-hexilpirrolidinio pentafluoretiltrifluorborato, N-metil-N-octilpirrolidinio pentafluoretiltrifluorborato. 19   6. Compuestos de la fórmula II en donde (R F )3P=NSi(R 12 )3 II, R F es, en cada caso, independientemente entre sí, alquilo perfluorado con 1-8 átomos de C y R 12 es, en cada caso, independientemente entre sí, alquilo con 1-8 átomos de C, alcoxi con 1-8 átomos de C, cicloalquilo con 3-7 átomos de C, halógeno o arilo. 7. Compuestos acorde a la reivindicación 6, caracterizados porque R F es alquilo C1-C4 perfluorado. 8. Compuestos acordes a la reivindicación 6 o 7, caracterizados porque los tres sustituyentes R F son iguales. 9. Compuestos acordes a una o múltiples de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizados porque R 12 en cada caso, independientemente entre sí, alquilo con 1-8 átomos de C.   21