专利名称：用于制备4-氟-4-r-5-r’-1，3-二氧杂环戊-2-酮的方法
用于制备4-氟-4-R-5-R，-1，3- 二氧杂环戊-2-酮的方法本申请要求于2009年5月观日提交的欧洲申请号091614 . 7的优先权，出于所有的目的本申请的全部内容通过引用结合在此。本发明涉及纯的4-氟-4-R-5-R’ _1，3_ 二氧杂环戊_2_酮类，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- 二氧杂环戊_2_酮类的一种方法，其中R是烷基并且R’是H或者Cl至C3的烷基。本发明还涉及4-氯-4-R-5-R’ -1， 3-二氧杂环戊-2-酮类，其中R和R’具有以上给出的含义，它们在本发明的方法中作为中间体是有用的。日本专利申请08-306364披露了包括环状的氟取代的碳酸酯类的无水电解液。没有给出如何能获得这些化合物的方式。德国公开号1031800披露了在一种碱和一种溶剂的存在下用碳酰卤以及羟基酮类制造卤取代的环状碳酸酯(适合作为药物或药物中间体)。 在这些实例中仅制备了氯取代的化合物。F. S. Fawcett ^ Λ Journal of the American Chemical Society ψ,84 ^ (1962)，4275至4285页中说明了碳酰氟在某些官能团上的加成。氟化的碳酸二烷基酯类以及氟化的碳酸亚烃酯类作为用于锂离子电池中的添加剂和溶剂是适合的。本发明的目的是提供新颖的环状的有机碳酸酯类，它们包含氟原子并且它们作为用于锂离子电池中的添加剂和溶剂是适合的。这一目的是通过4-氟-4-R-5-R’-l，3- 二氧杂环戊-2-酮类(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- 二氧杂环戊-2-酮)以及用于它们的制造的一种特定的方法来实现的。因此，本发明的一个方面涉及具有以下化学式(I) 4-氟-4-R-5-R’-1,3- 二氧杂环戊-2-酮类的化合物
权利要求
1.一种具有化学式(I)的化合物，该化学式(I)为4-氟-4-R-5-R’ -1，3-二氧杂环戊-2-酮，其中R是烷基，并且R’是H或Cl至C3的烷基。
2.根据权利要求1所述的具有化学式(I)的化合物，具有按重量计等于或大于99%的纯度。
3.根据权利要求1或2所述的具有化学式⑴的化合物，其中R表示甲基、乙基、异丙基、以及正丙基。
4.一种用于制备4-氟-4-R-5-R’-l，3- 二氧杂环戊_2_酮的方法，其中R是烷基并且 R’是H或Cl至C3的基团，该方法包括具有化学式(II)的化合物的环化的步骤，该化学式 (II)为FC(0)0CHR’ C(0)R，其中R是烷基并且R’是H或Cl至C3的基团，或者包括具有化学式(II’ )的化合物的环化以及随后的氯-氟交换的步骤，该化学式(II’ )为=ClC(O) 0CHR’((0)札其中1 是烷基并且1 ’是H或Cl至C3的基团。
5.如权利要求4所述的方法，其中R表示Cl至C5的烷基。
6.如权利要求4或5所述的方法，其中该环化反应是由含氮的杂环化合物或F-进行催化的。
7.如权利要求4所述的方法，其中该具有化学式(II)的化合物是由碳酰氟或碳酰氯氟以及具有化学式(III)的羟丙酮制备的，该化学式(II)为FC(0)0CHR’C(0)R，其中R是烷基并且R’是H或Cl至C3的烷基，该化学式(III)为RC(0)CHR’ 0H，其中R和R’具有以上给出的含义。
8.如权利要求4所述的方法，包括a)使光气、双光气或三光气以及具有化学式(III)的羟丙酮进行反应以形成包含 ClC(O)OCHR' C(O)R的反应混合物的步骤，该化学式(III)为=RC(O)CHR' 0H，其中R是烷基并且R’是H或Cl至C3的烷基，b)进行环化反应的步骤，以及进行氯-氟交换反应的步骤，其中该氯-氟交换反应是在步骤a)之后进行的，由此形成了包含FC(0)0CHR’C(0)R的反应混合物，在任选的纯化作用之后，使这种反应混合物经受步骤b)的环化反应，或者其中该氯-氟交换反应是在步骤b)之后进行的，由此在步骤a)中形成的ClC(O) OCHR' C (0) R被转化为4-氯-4-R-5-R’-1,3- 二氧杂环戊_2_酮，然后使其经受所述氯-氟交换反应以形成4-氟-4-R-5-R’ -1,3- 二氧杂环戊-2-酮， 条件是R是烷基并且R’是H或Cl至C3的烷基。
9.如权利要求7所述的方法，其中具有化学式(II)的化合物是在第一步骤中由碳酰氟以及具有化学式(III)的羟丙酮制备的，该化学式(II)为:FC(0)0CHR，C(0)R，其中R和R， 具有以上给出的含义，该化学式(III)为RC(0)CHR’0H，其中R和R’具有以上给出的含义， 并且其中在该第一步骤中形成的具有化学式(II)的化合物在第二步骤中进一步反应以形成具有化学式(I)的化合物，其中该第一步骤和该第二步骤是以一锅法反应进行的。
10.一种具有化学式(II)的化合物，该化学式(II)为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.根据权利要求10所述的具有化学式(II)的化合物，其中烷基表示Cl至C5的烷基。
12.一种用于锂离子电池的溶剂混合物，该溶剂混合物包含至少一种 4-氟-4-R-5-R’ -1,3- 二氧杂环戊-2-酮，其中R是烷基并且R’表示H或者Cl至C3的烷基，以及适合用于锂离子电池的至少一种其他的溶剂。
13.一种用于锂离子电池的电解质溶液，该电解质溶液包含如权利要求13所述的溶剂混合物以及一种锂离子电池导电性盐，优选LiPF6。
14.一种具有化学式(IV)的化合物，该化学式(IV)为4-氯-4-R-5-R’-l，3-二氧杂环戊-2-酮，其中R是烷基并且R’是H。
15.如权利要求14所述的化合物，具有按重量计等于或大于99%的纯度。
全文摘要
本发明涉及4-氟-4-R-5-R’-1，3-二氧杂环戊-2-酮类(其中R是烷基并且R’是H或者C1至C3的烷基)、它们的制造、用于包含它们的锂离子电池的溶剂混合物、以及用于锂离子电池的导电性盐溶液，例如含LiPF6的溶液。
文档编号C07D317/42GK102421768SQ201080020983
公开日2012年4月18日 申请日期2010年5月26日 优先权日2009年5月28日
发明者卡斯滕·布勒施, 安德烈亚斯·格罗斯曼, 延斯·奥尔席姆克, 马丁·伯姆坎普 申请人:苏威氟有限公司