[发明专利]含有烷基-氰基-硼酸根或烷基-氰基-氟硼酸根阴离子的化合物

摘要

本发明涉及含有烷基/烯基-氰基-硼酸根或烷基/烯基-氰基-氟硼酸根阴离子的新型化合物、它们的制备和它们的用途，特别是用作电化学或光电子器件的电解质制剂的一部分。

主权项

1.式I的化合物[Kt]^z+z[(R¹)_4-x-y-vB(CN)_x(NC)_yF_v]^-  I其中R¹各自独立地表示具有1至20个C原子的直链或支链烷基，其任选可含有至少一个Cl、Br或I原子、至少一个CN基团和/或一个或多个氧或硫原子，具有一个或多个双键的具有2至20个C原子的直链或支链烯基，其任选可含有至少一个Cl、Br或I原子和/或一个或多个氧或硫原子，具有一个或多个三键的具有1至20个C原子的直链或支链炔基，其任选可含有至少一个Cl、Br或I原子和/或一个或多个氧或硫原子并任选可具有双键，或未取代的苯基，z是1、2、3或4，x是1、2或3，y是0、1或2，v是0、1或2且x+y+v的和是2或3，且其中Kt^z+表示无机阳离子，其选自NO⁺、H⁺、Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺或Mg²⁺、Cu⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Y⁺³、Yb⁺³、La⁺³、Sc⁺³、Ce⁺³、Nd⁺³、Tb⁺³、Sm⁺³或络合（含配体）金属阳离子，所述络合（含配体）金属阳离子包括稀土金属、过渡金属或贵金属，例如铑、钌、铱、钯、铂、锇、钴、镍、铁、铬、钼、钨、钒、钛、锆、铪、钍、铀、金，或有机阳离子，其选自三苯甲基鎓阳离子，其中苯基可以被具有1至20个C原子的直链或支链烷基、具有2至20个C原子和一个或多个双键的直链或支链烯基或具有2至20个C原子和一个或多个三键的直链或支链炔基取代，式(1)的氧鎓阳离子或式(2)的锍阳离子[(R^o)₃O]⁺  (1)[(R^o)₃S]⁺  (2)，其中R^o各自彼此独立地表示具有1-8个C原子的直链或支链烷基、未取代的苯基或被R^1*、OR’、N(R’)₂、CN或卤素取代的苯基，在式(2)的锍阳离子的情况中另外各自独立地表示(R’’’)₂N且R’彼此独立地为H、未氟化、部分氟化或全氟化直链或支链C₁-至C₁₈-烷基、饱和C₃-至C₇-环烷基、未取代或取代的苯基，R^1*彼此独立地为未氟化、部分氟化或全氟化直链或支链C₁-至C₁₈-烷基、饱和C₃-至C₇-环烷基、未取代或取代的苯基且R’’’彼此独立地为直链或支链C₁至C₆烷基；符合式(3)的铵阳离子[NR₄]⁺  (3)，其中R在每种情况下彼此独立地表示H、OR’、N(R’)₂，条件是式(3)中的最多一个R是OR’或N(R’)₂，具有1-20个C原子的直链或支链烷基，具有2-20个C原子和一个或多个双键的直链或支链烯基，具有2-20个C原子和一个或多个三键的直链或支链炔基，具有3-7个C原子的饱和、部分或完全不饱和的环烃基，其可以被具有1-6个C原子的直链或支链烷基取代，其中一个或两个R可以完全被卤素、特别是-F和/或-Cl取代，且一个或多个取代基R可以部分被卤素、特别是-F和/或-Cl和/或被-OH、-OR’、-CN、-N(R’)₂、-C(O)OH、-C(O)OR’、-C(O)R’、-C(O)N(R’)₂、-SO₂N(R’)₂、-C(O)X、-SO₂OH、-SO₂X、-NO₂、-SR’、-S(O)R’、-SO₂R’取代，且其中R中的不在α-位置的一个或两个不相邻碳原子可以被选自-O-、-S-、-S(O)-、-SO₂-、-SO₂O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N⁺(R’)₂-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’-、-SO₂NR’-、-OP(O)R’O-、-P(O)(N(R’)₂)NR’-、-P(R’)₂=N-或-P(O)R’-的原子和/或原子团替代，其中R’各自独立地为H、未氟化、部分氟化或全氟化直链或支链C₁-至C₁₈-烷基、饱和C₃-至C₇-环烷基、未取代或取代的苯基且X各自独立地为卤素；符合式(4)的鏻阳离子[P(R²)₄]⁺  (4)，其中R²在每种情况下彼此独立地表示H、OR’或N(R’)₂，具有1-20个C原子的直链或支链烷基，具有2-20个C原子和一个或多个双键的直链或支链烯基，具有2-20个C原子和一个或多个三键的直链或支链炔基，具有3-7个C原子的饱和、部分或完全不饱和的环烃基，其可以被具有1-6个C原子的直链或支链烷基取代，其中一个或两个R²可以完全被卤素、特别是-F和/或-Cl取代，且一个或多个取代基R²可以部分被卤素、特别是-F和/或-Cl和/或被-OH、-OR’、-CN、-N(R’)₂、-C(O)OH、-C(O)OR’、-C(O)R’、-C(O)N(R’)₂、-SO₂N(R’)₂、-C(O)X、-SO₂OH、-SO₂X、-NO₂、-SR’、-S(O)R’、-SO₂R’取代，且其中R²中的不在α-位的一个或两个不相邻碳原子可以被选自-O-、-S-、-S(O)-、-SO₂-、-SO₂O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N⁺(R’)₂-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’-、-SO₂NR’-、-OP(O)R’O-、-P(O)(N(R’)₂)NR’-、-P(R’)₂=N-或-P(O)R’-的原子和/或原子团替代，其中R’各自独立地为H、未氟化、部分氟化或全氟化直链或支链C₁-至C₁₈-烷基、饱和C₃-至C₇-环烷基、未取代或取代的苯基且X各自独立地为卤素；符合式(5)的脲鎓阳离子[C(NR³R⁴)(OR⁵)(NR⁶R⁷)]⁺  (5)，其中R³至R⁷各自彼此独立地表示H，其中R⁵不包括H，具有1至20个C原子的直链或支链烷基，具有2-20个C原子和一个或多个双键的直链或支链烯基，具有2-20个C原子和一个或多个三键的直链或支链炔基，具有3-7个C原子的饱和、部分或完全不饱和的环烃基，其可以被具有1-6个C原子的直链或支链烷基取代，其中一个或两个取代基R³至R⁷可以完全被卤素、特别是-F和/或-Cl取代，且一个或多个取代基R³至R⁷可以部分被卤素、特别是-F和/或-Cl和/或被-OH、-OR’、-N(R’)₂、-CN、-C(O)OH、-C(O)OR’、-C(O)R’、-C(O)N(R’)₂、-SO₂N(R’)₂、-C(O)X、-SO₂OH、-SO₂X、-SR’、-S(O)R’、-SO₂R’、-NO₂取代，且其中R³至R⁷中的不在α-位的一个或两个不相邻碳原子可以被选自-O-、-S-、-S(O)-、-SO₂-、-SO₂O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N⁺(R’)₂-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’-、-SO₂NR’-、-OP(O)R’O-、-P(O)(N(R’)₂)NR’-、-P(R’)₂=N-或-P(O)R’-的原子和/或原子团替代，其中R’各自独立地为H、未氟化、部分氟化或全氟化直链或支链C₁-至C₁₈-烷基、饱和C₃-至C₇-环烷基、未取代或取代的苯基且X各自独立地为卤素；符合式(6)的硫脲鎓阳离子[C(NR³R⁴)(SR⁵)(NR⁶R⁷)]⁺  (6)，其中R³至R⁷各自彼此独立地表示H，其中R⁵不包括H，具有1至20个C原子的直链或支链烷基，具有2-20个C原子和一个或多个双键的直链或支链烯基，具有2-20个C原子和一个或多个三键的直链或支链炔基，具有3-7个C原子的饱和、部分或完全不饱和的环烃基，其可以被具有1-6个C原子的直链或支链烷基取代，其中一个或两个取代基R³至R⁷可以完全被卤素、特别是-F和/或-Cl取代，且一个或多个取代基R³至R⁷可以部分被卤素、特别是-F和/或-Cl和/或被-OH、-OR’、-N(R’)₂、-CN、-C(O)OH、-C(O)OR’、-C(O)R’、-C(O)N(R’)₂、-SO₂N(R’)₂、-C(O)X、-SO₂OH、-SO₂X、-SR’、-S(O)R’、-SO₂R’、-NO₂取代，且其中R³至R⁷中的不在α-位的一个或两个不相邻碳原子可以被选自-O-、-S-、-S(O)-、-SO₂-、-SO₂O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N⁺(R’)₂-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’-、-SO₂NR’-、-OP(O)R’O-、-P(O)(N(R’)₂)NR’-、-P(R’)₂=N-或-P(O)R’-的原子和/或原子团替代，其中R’各自独立地为H、未氟化、部分氟化或全氟化直链或支链C₁-至C₁₈-烷基、饱和C₃-至C₇-环烷基、未取代或取代的苯基且X各自独立地为卤素；符合式(7)的胍鎓阳离子[C(NR⁸R⁹)(NR¹⁰R¹¹)(NR¹²R¹³)]⁺  (7)，其中R⁸至R¹³各自彼此独立地表示H、-CN、N(R’)₂、-OR’，具有1至20个C原子的直链或支链烷基，具有2-20个C原子和一个或多个双键的直链或支链烯基，具有2-20个C原子和一个或多个三键的直链或支链炔基，具有3-7个C原子的饱和、部分或完全不饱和的环烃基，其可以被具有1-6个C原子的直链或支链烷基取代，其中一个或两个取代基R⁸至R¹³可以完全被卤素、特别是-F和/或-Cl取代，且一个或多个取代基R⁸至R¹³可以部分被卤素、特别是-F和/或-Cl和/或被-OH、-OR’、-N(R’)₂、-CN、-C(O)OH、-C(O)OR’、-C(O)R’、-C(O)N(R’)₂、-SO₂N(R’)₂、-C(O)X、-SO₂OH、-SO₂X、-SR’、-S(O)R’、-SO₂R’、-NO₂取代，且其中R⁸至R¹³中的不在α-位置的一个或两个不相邻碳原子可以被选自-O-、-S-、-S(O)-、-SO₂-、-SO₂O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N⁺(R’)₂-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’-、-SO₂NR’-、-OP(O)R’O-、-P(O)(N(R’)₂)NR’-、-P(R’)₂=N-或-P(O)R’-的原子和/或原子团替代，其中R’各自独立地为H、未氟化、部分氟化或全氟化直链或支链C₁-至C₁₈-烷基、饱和C₃-至C₇-环烷基、未取代或取代的苯基且X各自独立地为卤素；符合式(8)的杂环阳离子[HetN]^z+  (8)其中HetN^z+表示杂环阳离子，选自：其中取代基R¹’至R⁴’各自彼此独立地表示H，具有1-20个C原子的直链或支链烷基，具有2-20个C原子和一个或多个双键的直链或支链烯基，具有2-20个C原子和一个或多个三键的直链或支链炔基，且R^2’还表示F、Cl、Br、I、-CN、-OR’、-N(R’)₂、-P(O)(R’)₂、-P(O)(OR’)₂、-P(O)(N(R’)₂)₂、-C(O)R’、-C(O)OR’、-C(O)X、-C(O)N(R’)₂、-SO₂N(R’)₂、-SO₂OH、-SO₂X、-SR’、-S(O)R’、-SO₂R’和/或NO₂，条件是R¹’、R³’、R^4’在这种情况下彼此独立地为H和/或具有1-20个C原子的直链或支链烷基、具有2-20个C原子和一个或多个双键的直链或支链烯基，其中1至3个取代基R^1’至R^4’可以完全被卤素、特别是-F和/或-Cl取代，且一个或多个取代基R^1’至R^4’可以部分被卤素、特别是-F和/或-Cl和/或被-OH、-OR’、N(R’)₂、-CN、-C(O)OH、-C(O)OR’、-C(O)R’、-C(O)N(R’)₂、-SO₂N(R’)₂、-C(O)X、-SO₂OH、-SO₂X、-SR’、-S(O)R’、-SO₂R’、-NO₂取代，但其中R^1'和R^4'不能同时完全被卤素取代，且其中在取代基R^1’至R^4’中，没有与杂原子键合的一个或两个不相邻碳原子可以被选自-O-、-S-、-S(O)-、-SO₂-、-SO₂O-、-C(O)-、-C(O)O-、-N⁺(R’)₂-、-P(O)R’O-、-C(O)NR’-、-SO₂NR’-、-OP(O)R’O-、-P(O)(N(R’)₂)NR’-、-P(R’)₂=N-或-P(O)R’-的原子和/或原子团替代，其中R’各自独立地为H、未氟化、部分氟化或全氟化直链或支链C₁-至C₁₈-烷基、饱和C₃-至C₇-环烷基、未取代或取代的苯基且X各自独立地为卤素或符合式(9)的碘鎓阳离子其中芳基Ar各自彼此独立地表示具有6至30个C原子的芳基，其未取代或至少被具有1至20个C原子的直链或支链烷基、具有2至20个C原子和一个或多个双键的直链或支链烯基、具有2至20个C原子和一个或多个三键的直链或支链炔基、R^1*、NO₂、SR’’、N(R’)₂、CN和/或卤素取代，且其中R’各自独立地为H、未氟化、部分氟化或全氟化直链或支链C₁-至C₁₈-烷基、饱和C₃-至C₇-环烷基、未取代或取代的苯基且其中R^1*各自独立地为未氟化、部分氟化或全氟化直链或支链C₁-至C₁₈-烷基、饱和C₃-至C₇-环烷基、未取代或取代的苯基且卤素是F、Cl、Br或I，条件是不包括(18-冠-6)三氰基-正辛基硼酸钾和苯基三氰基硼酸四乙铵。