專利名稱：用于制備4-氟-4-r-5-r’-1，3-二氧雜環(huán)戊-2-酮的方法
用于制備4-氟-4-R-5-R，-1，3- 二氧雜環(huán)戊-2-酮的方法本申請要求于2009年5月觀日提交的歐洲申請?zhí)?91614 . 7的優(yōu)先權(quán)，出于所有的目的本申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。本發(fā)明涉及純的4-氟-4-R-5-R’ _1，3_ 二氧雜環(huán)戊_2_酮類，其中R是烷基并且R’ 是H或者Cl至C3的烷基，以及用于制造4-氟-4-R-5-R’-1,3- 二氧雜環(huán)戊_2_酮類的一種方法，其中R是烷基并且R’是H或者Cl至C3的烷基。本發(fā)明還涉及4-氯-4-R-5-R’ -1， 3-二氧雜環(huán)戊-2-酮類，其中R和R’具有以上給出的含義，它們在本發(fā)明的方法中作為中間體是有用的。日本專利申請08-306364披露了包括環(huán)狀的氟取代的碳酸酯類的無水電解液。沒有給出如何能獲得這些化合物的方式。德國公開號1031800披露了在一種堿和一種溶劑的存在下用碳酰鹵以及羥基酮類制造鹵取代的環(huán)狀碳酸酯(適合作為藥物或藥物中間體)。 在這些實例中僅制備了氯取代的化合物。F. S. Fawcett ^ Λ Journal of the American Chemical Society ψ,84 ^ (1962)，4275至4285頁中說明了碳酰氟在某些官能團(tuán)上的加成。氟化的碳酸二烷基酯類以及氟化的碳酸亞烴酯類作為用于鋰離子電池中的添加劑和溶劑是適合的。本發(fā)明的目的是提供新穎的環(huán)狀的有機碳酸酯類，它們包含氟原子并且它們作為用于鋰離子電池中的添加劑和溶劑是適合的。這一目的是通過4-氟-4-R-5-R’-l，3- 二氧雜環(huán)戊-2-酮類(其中R是烷基并且R’是H或Cl至C3的烷基，尤其是4-氟_4_甲基-1， 3- 二氧雜環(huán)戊-2-酮)以及用于它們的制造的一種特定的方法來實現(xiàn)的。因此，本發(fā)明的一個方面涉及具有以下化學(xué)式(I) 4-氟-4-R-5-R’-1,3- 二氧雜環(huán)戊-2-酮類的化合物
權(quán)利要求
1.一種具有化學(xué)式(I)的化合物，該化學(xué)式(I)為4-氟-4-R-5-R’ -1，3-二氧雜環(huán)戊-2-酮，其中R是烷基，并且R’是H或Cl至C3的烷基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有化學(xué)式(I)的化合物，具有按重量計等于或大于99%的純度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有化學(xué)式⑴的化合物，其中R表示甲基、乙基、異丙基、以及正丙基。
4.一種用于制備4-氟-4-R-5-R’-l，3- 二氧雜環(huán)戊_2_酮的方法，其中R是烷基并且 R’是H或Cl至C3的基團(tuán)，該方法包括具有化學(xué)式(II)的化合物的環(huán)化的步驟，該化學(xué)式 (II)為FC(0)0CHR’ C(0)R，其中R是烷基并且R’是H或Cl至C3的基團(tuán)，或者包括具有化學(xué)式(II’ )的化合物的環(huán)化以及隨后的氯-氟交換的步驟，該化學(xué)式(II’ )為=ClC(O) 0CHR’((0)札其中1 是烷基并且1 ’是H或Cl至C3的基團(tuán)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中R表示Cl至C5的烷基。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其中該環(huán)化反應(yīng)是由含氮的雜環(huán)化合物或F-進(jìn)行催化的。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該具有化學(xué)式(II)的化合物是由碳酰氟或碳酰氯氟以及具有化學(xué)式(III)的羥丙酮制備的，該化學(xué)式(II)為FC(0)0CHR’C(0)R，其中R是烷基并且R’是H或Cl至C3的烷基，該化學(xué)式(III)為RC(0)CHR’ 0H，其中R和R’具有以上給出的含義。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，包括a)使光氣、雙光氣或三光氣以及具有化學(xué)式(III)的羥丙酮進(jìn)行反應(yīng)以形成包含 ClC(O)OCHR' C(O)R的反應(yīng)混合物的步驟，該化學(xué)式(III)為=RC(O)CHR' 0H，其中R是烷基并且R’是H或Cl至C3的烷基，b)進(jìn)行環(huán)化反應(yīng)的步驟，以及進(jìn)行氯-氟交換反應(yīng)的步驟，其中該氯-氟交換反應(yīng)是在步驟a)之后進(jìn)行的，由此形成了包含F(xiàn)C(0)0CHR’C(0)R的反應(yīng)混合物，在任選的純化作用之后，使這種反應(yīng)混合物經(jīng)受步驟b)的環(huán)化反應(yīng)，或者其中該氯-氟交換反應(yīng)是在步驟b)之后進(jìn)行的，由此在步驟a)中形成的ClC(O) OCHR' C (0) R被轉(zhuǎn)化為4-氯-4-R-5-R’-1,3- 二氧雜環(huán)戊_2_酮，然后使其經(jīng)受所述氯-氟交換反應(yīng)以形成4-氟-4-R-5-R’ -1,3- 二氧雜環(huán)戊-2-酮， 條件是R是烷基并且R’是H或Cl至C3的烷基。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中具有化學(xué)式(II)的化合物是在第一步驟中由碳酰氟以及具有化學(xué)式(III)的羥丙酮制備的，該化學(xué)式(II)為:FC(0)0CHR，C(0)R，其中R和R， 具有以上給出的含義，該化學(xué)式(III)為RC(0)CHR’0H，其中R和R’具有以上給出的含義， 并且其中在該第一步驟中形成的具有化學(xué)式(II)的化合物在第二步驟中進(jìn)一步反應(yīng)以形成具有化學(xué)式(I)的化合物，其中該第一步驟和該第二步驟是以一鍋法反應(yīng)進(jìn)行的。
10.一種具有化學(xué)式(II)的化合物，該化學(xué)式(II)為FC(0)0CHR’C(0)R，其中R是烷基，并且R’是H或者Cl至C3的烷基。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有化學(xué)式(II)的化合物，其中烷基表示Cl至C5的烷基。
12.一種用于鋰離子電池的溶劑混合物，該溶劑混合物包含至少一種 4-氟-4-R-5-R’ -1,3- 二氧雜環(huán)戊-2-酮，其中R是烷基并且R’表示H或者Cl至C3的烷基，以及適合用于鋰離子電池的至少一種其他的溶劑。
13.一種用于鋰離子電池的電解質(zhì)溶液，該電解質(zhì)溶液包含如權(quán)利要求13所述的溶劑混合物以及一種鋰離子電池導(dǎo)電性鹽，優(yōu)選LiPF6。
14.一種具有化學(xué)式(IV)的化合物，該化學(xué)式(IV)為4-氯-4-R-5-R’-l，3-二氧雜環(huán)戊-2-酮，其中R是烷基并且R’是H。
15.如權(quán)利要求14所述的化合物，具有按重量計等于或大于99%的純度。
全文摘要
本發(fā)明涉及4-氟-4-R-5-R’-1，3-二氧雜環(huán)戊-2-酮類(其中R是烷基并且R’是H或者C1至C3的烷基)、它們的制造、用于包含它們的鋰離子電池的溶劑混合物、以及用于鋰離子電池的導(dǎo)電性鹽溶液，例如含LiPF6的溶液。
文檔編號C07D317/42GK102421768SQ201080020983
公開日2012年4月18日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月28日
發(fā)明者卡斯滕·布勒施, 安德烈亞斯·格羅斯曼, 延斯·奧爾席姆克, 馬丁·伯姆坎普 申請人:蘇威氟有限公司