专利名称：用于制造七氟烷的方法
用于制造七氟烷的方法本申请要求于2009年8月10日提交的EP-09167529. 8的优先权，出于所有的目的将该申请的全部内容通过引用结合在此。本发明涉及一种用于制备七氟烷CF3-CH(OCH2F)-CF3的方法。它还涉及某些取代的丙二酸衍生化合物，涉及用于合成所述取代的丙二酸衍生化合物的方法，以及所述取代的丙二酸衍生化合物作为一种合成中间体在不同的反应中，特别是在合成七氟烷中的用途。七氟烷是一种重要的挥发性麻醉剂，特别适合在门诊病人外科手术期间给予患者。已知七氟烷能够向患者提供从麻醉中快速的恢复速率。这种麻醉剂的一个额外的优点是它可以用作诱导剂，因为它没有刺激性并且允许快速并且平稳的诱导而没有使用其他吸入剂可能发生的呼吸暂停或喉痉挛。对于儿科麻醉，平稳无事故的诱导是尤其有价值的，因为在这种情况下使用静脉内的诱导剂会导致诸多问题并且经常是禁忌的。很多用于制备七氟烷的商业方法利用化学中间体CF3-CH(OH)-CF3(hfip)作为起始材料。在多数这些方法中，未反应的HFIP会保留在产物混合物中。在本领域中已知很难从七氟烷粗产物中除去HFIP。总制造成本主要是基于昂贵的HFIP的材料花费。鉴于使用HFIP时的这些缺点，已经在WO 2004/065340中披露了允许更有效使用 HFIP的、用于从废物流回收HFIP的方法。W02009/085M7披露了用于纯化已经通过使HFIP、 甲醛和氟化氢(HF)发生反应而生产的七氟烷粗品的方法。在美国专利号5，969，193和美国专利号6，100，434中说明了七氟烷合成的其他更复杂的方法，其中所述方法避免了这种困难的七氟烷/HFPI分离。现已发现了一种用于制造七氟烷(CF3-CH(OCH2F)-CF3)的方法，它允许有改进的产量、高的效率和更低的制造成本，特别是与其中HFIP用作化学中间体的已知方法相比。本发明涉及一种用于制造七氟烷(CF3-CH(OCH2F)-CF3)的方法，它包括氟化具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I)
R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II)其中-X是OH或离去基团，该离去基团可以通过亲核取代而被取代并且优选选自卤素或含氧官能团，例如OTos和OTMS。-R1, &彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；-R3, R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；为了本发明的目的，术语“芳基基团”是指芳环基团，例如苯基或萘基，以及被至少 1个卤素原子取代的苯基和萘基。为了本发明的目的，术语“芳烷基基团”是指被烷基取代的芳环基团，例如甲苯基、
联苯基，等等。
出人意料地，根据本发明的方法使之有可能可以简化七氟烷的纯化，可以减少材料的损失和处置副产物的需要，并且可以减少生产时间。优选地，在根据本发明的方法中，R1、&、R3和R4彼此相同或不同，并且经常独立地选自H，任选地被至少1个卤素原子取代的C1-C4烷基，芳基基团，例如苯基。更优选地，礼、 R2> R3和R4彼此相同或不同，彼此独立地是H，任选地被至少一个卤素原子取代的直链的或支链的C1-C4烷基，并且特别优选的是I^、I 2、R3和R4彼此独立地是H，各自任选地被至少1 个卤素原子取代的甲基、乙基、正丙基或异丙基，非常优选地是H、各自任选地被至少1个卤素原子取代的甲基或乙基基团。最优选地，Rpl是H。X优选的是选自溴、氯、碘、OH、OTos或OTMS ；更优选地，X是氯或0H，最优选地，X
是氯或氟。在一个优选的方面，礼、&是H并且X是0H。在一个特别优选的方面，礼、&是H并且X是氯或氟，并且具有化学式(I)的化合物是 HOOC-CH (OCH2Cl) -COOH 和 H00C-CH (OCH2F) -C00H。在另一个特别优选的方面，R1和&是乙基基团并且X是氯或氟，并且具有化学式 (I)的化合物是 EtOOC-CH (OCH2Cl) -COOEt 和 EtOOC-CH (OCH2F) -COOEt。一般说来，该反应是在液相下进行的。在根据本发明的方法中，一般用氟化剂进行该氟化作用。所述氟化剂优选允许氟化卤素、羟基基团、羧基基团以及其他含氧官能团，特别是用碳-氟基团取代碳-氧官能度。 所述氟化剂的典型例子是SF4(四氟化硫)；三氟化二乙氨基硫(DAST)、三氟化二甲氨基硫 (DMAST)以及双甲氧基乙基)氨基三氟化硫(Deoxofluor)。作为氟化剂，SF4是最优选的。可以根据英国专利号1374054中说明的程序实现 SF4的生产。根据一个实施方案，使用SF4进行的氟化作用在无水HF的存在下进行。经常以约 1至约1000摩尔、并且优选约1至约500摩尔每摩尔SF4的量使用HF。在根据本发明的方法中，可以在一种溶剂的存在下进行该氟化作用。有待使用的溶剂还可以是例如一种芳香族烃(例如苯、甲苯或二甲苯)，一种脂肪烃(例如戊烷或己烷)；一种卤代烃(例如二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷)，氢氟烷(例如1，1，1，3，3_五氟丁烷 (Solkane 365mfc))或全氟化碳(例如全氟环己烷)；或一种醚，例如二乙醚、二丁基醚或四氢呋喃。在它们中，卤代烃类是优选的。二氯甲烷是最优选的。这些溶剂可以单独地使用或相结合作为一种混合物使用。如果适当，通常以相对于该反应介质的总重量按重量计从50%至99%、优选按重量计从60%至99%、更优选按重量计从75%至99%的溶剂的量使用该溶剂。如果在反应条件下该反应混合物是一种液体，则不需要溶剂。如果希望，起始化合物或反应产物可以用作溶剂。使用七氟烷作为溶剂是特别优选的。优选地，如果七氟烷被用作溶剂，那么它从开始就存在于反应混合物中。压力和温度被选择为使得该反应混合物保持为液相。根据本发明的方法总体上包括在等于或高于30°C、优选等于或高于40°C、更优选等于或高于50°C的温度下进行氟化作用。总体上是在等于或低于90°C的温度下、优选在等于或低于80°C的温度下、更优选在等于或低于70°C的温度下进行反应。范围从50°C至70°C的温度是最优选的。根据本发明的方法总体上包括在压力下进行氟化作用。该氟化作用的压力有利的是等于或大于约5巴(abs)，优选约10巴(abs)至等于或小于约25巴(abs)。在化学计量上，1个C(O)基团转化为一个CF2基团消耗一分子的SF4。C-OR1或 C-OR2基团转化为C-F基团，连同OCH2X基团转化以形成OCH2F基团，消耗半分子的SF4。因此，在根据本发明的方法中，取代的丙二酸衍生物与SF4的摩尔比的范围优选是从1 3至 1 5，并且特别优选是从1 3. 5至1 4.5。如果希望，可以分2步甚至分3步进行该氟化作用。在第1步骤中，转化任何的羟基。在第二步骤中，转化其他基团，例如羰基。第一步骤通常在较低的温度范围内，例如在-80°C至0°C进行。第二步骤优选在以上给出的温度下进行。本发明还涉及制造具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I)R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II)其中X是OH或可以通过亲核取代而被取代的离去基团。该制造可以主要按两种替代方案进行根据一个实施方案，用一种0-亲核体进行合成，并且根据另一个实施方案， 用一种CH2-亲电体进行合成。因此，根据一个实施方案，本发明涉及用于一种制造具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物的方法R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I)
R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II)其中-X是OH或可以通过亲核取代而被取代的离去基团。所述离去基团优选选自卤素或含氧官能团，例如OTos和OTMS-R1, &彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；-R3, R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；该方法是通过具有化学式(III)或(IV)的丙二酸衍生物与一种0-亲核体的反应进行的R1OOC-CH(Y) -COOR2 (III)R3HNOC-CH (Y) -CONHR4 (IV)其中-Y是可以通过亲核取代而被取代的离去基团。Y优选选自卤素或含氧官能团，例如 OiTos 禾口 OTMS，-IVI 2、R3和R4如以上所定义。以上对于用于根据本发明制造七氟烷的方法所说明的定义和优选项同样适用于制造所述取代的丙二酸衍生物的方法。0-亲核体的典型例子是甲醛和甲醛衍生物。甲醛和甲醛衍生物是优选的0-亲核体。
为了本发明的目的，术语“甲醛衍生物“是指通过聚合反应、三聚或加成反应，从甲醛形成的一类分子，例如多聚甲醛、三噁烷、水合甲醛、具有化学式(V)的半缩醛结构的甲醛HO-CH2-X其中X是可以通过亲核取代而被取代的离去基团，并且优选选自卤素或含氧官能团。所述半缩醛化合物的典型例子是例如HO-CH2-OTos和H0-CH20TMS。总体而言，例如热致地或化学地裂解多聚甲醛或三噁烷以形成单体甲醛。根据本发明的方法总体上包括在一种溶剂的存在下与该0-亲核体进行反应。有待使用的溶剂可以例如是一种极性溶剂，例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、环丁砜、七氟烷、四氢呋喃、乙腈、二噁烷；一种卤代烃，例如二氯甲烷、氯仿或二氯乙烷；或一种醚，例如二乙醚、二丁基醚或四氢呋喃。在它们中，一种极性溶剂是优选的。在它们中，特别优选的是二甲基甲酰胺、环丁砜或七氟烷。这些溶剂可以单独地使用或相结合作为一种混合物使用。如果适当，通常以相对于该反应介质的总重量按重量计从50%至99%、优选按重量计从60 %至99 %、更优选按重量计从75 %至99 %的溶剂的量使用该溶剂。如果希望，可以任选地在一种碱的存在下进行与该0-亲核体的反应。如果使用碱，那么它可以是无机碱或有机碱。无机碱可以选自下组，该组由以下各项组成碱金属氢氧化物，例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铯；碱土金属氢氧化物，例如氢氧化钙、 氢氧化钡、氢氧化镁、氢氧化锶；以及碱性的碱金属盐，例如碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾和碳酸氢钾。优选的碱是氢氧化钠和氢氧化钾。最优选的碱是氢氧化钠。有机碱可以选自下组，该组由以下各项组成含氮的杂环化合物，例如吡啶、喹啉或甲基吡啶；以及一种叔碱， 例如三乙胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺以及4-二甲基氨基吡啶。在它们中，吡啶、三乙胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺和4-二甲基氨基吡啶是优选的。在它们中，吡啶是特别优选的。这些碱可以单独地使用或相结合作为一种混合物使用。如果希望，可以按水溶液或碱在水中和有机溶剂中的溶液的形式应用该碱。该有机溶剂特别是如上所述的溶剂。为了本发明的目的，术语“水溶液，，是指水溶性化合物在水中的溶液，例如盐水或任何其他水性矿物盐溶液。在根据本发明的方法中，碱与0-亲核体的摩尔比有利地是从0.5 1至2 1、优选从0.7 1至1.5 1、并且更优选从0.8 1至1.2 1。最优选地，该摩尔比大约为 1。根据其他实施方案，本发明涉及一种用于制造具有化学式(VI)或(VII)的羟基取代的丙二酸衍生物的方法R1OOC-CH (OCH2OH) -COOR2 (VI)R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (VII)其中礼、R2, R3和R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团，该方法包括具有化学式 (VIII)或(IX) =R1OOC-CH(OH)-COOR2(VI11)或Ii3HNOC-CH(OH)-CONHR4(IX)的羟基丙二酸衍生物，其中礼、R2、R3和R4如以上所定义，与一种CH2-亲电体的反应。甲醛是最优选的CH2-亲电体。任选地，具有化学式(VI)或(VII)=R1OOC-CH(OCH2OH) -COOR2 (VI)或 R3HNOC-CH(OCH2OH)-CONHR4(VII)的羟基丙二酸衍生物可以转化为具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I)R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II)其中X特别是离去基团，如以上所述。该转化可以通过所述羟基取代的丙二酸衍生物与 PC13、PCl5, TosOH、MesOH 或胺· nHCl (像 Py · HCl)反应来实现。根据最优选的实施方案，本发明涉及一种用于制造具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物的方法R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I)R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II)其中-X是可以通过亲核取代而被取代的离去基团。所述离去基团优选选自卤素或含氧官能团，例如OTos和OTMS-R1, &彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；-R3, R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；该方法包括在一种离去基团转移剂的存在下，具有化学式(VIII)或(IX) R1OOC-CH(OH) -COOR2(VIII)或 R3HNOC-CH(OH)-CONHR4(IX)的羟基丙二酸衍生物，其中礼、 R2> R3和R4如以上所定义，与一种CH2-亲电体的反应。为了本发明的目的，术语“离去基团转移剂”是指能够将离去基团转移至另一种化合物的一类化合物。离去基团转移剂的典型例子是例如选自由草酰氯、三氯化磷、五氯化磷或三氯氧化磷组成的组的一种氯化剂；亚硫酰化合物，例如亚硫酰氯和亚硫酰氟；磺酰化合物，例如氯化硫酰和氟化硫酰；甲苯磺酰化剂，例如对-甲苯磺酰基氯(对甲苯磺酰氯) 和对-甲苯磺酰基氟(对甲苯磺酰氟)；或甲磺酰化剂，例如甲磺酰氯(甲基磺酰氯)和甲磺酰氟(甲基磺酰氟)。优选的离去基团转移剂是亚硫酰和硫酰化合物。最优选的离去基团转移剂是亚硫酰化合物。优选的亚硫酰化合物是亚硫酰氯和亚硫酰氟。在本发明的一个具体方面中，在强酸的存在下，可以额外进行在一种离去基团转移剂的存在下，具有化学式(VIII)或(IX) =R1OOC-CH(OH)-COOR2(VIII)或 R3HNOC-CH(OH) -CONHR4 (IX)的羟基丙二酸衍生物，其中礼、&、1 3和R4如以上所定义，与一种 CH2-亲电体的反应。例如该强酸可以选自下组，该组由以下各项组成发烟硫酸、发烟硝酸和卤化氢，例如特别是氯化氢、氟化氢。在第一具体实施方案中，该强酸是发烟硫酸。在第二具体实施方案中，该强酸是氯化氢或氟化氢。在一个优选的方面，礼、&是H并且X是氯或氟，并且具有化学式(I)的化合物是 HOOC-CH (OCH2Cl) -COOH 和 H00C-CH (OCH2F) -C00H。本发明还涉及用于制造七氟烷CF3-CH(OCH2F) -CF3的方法，它包括以下步骤(a)根据如以上所述的根据本发明的方法，制造具有化学式(I)或(II)的一种取代的丙二酸衍生物R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I)
R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II)其中-X是OH或可以通过亲核取代而被取代的离去基团。所述离去基团优选选自卤素或含氧官能团，例如OTos和OTMS。-R1, &彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；-R3, R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；并且(b)在根据如以上所述的根据本发明的方法的反应条件下，进一步使作为中间体的所述丙二酸衍生物发生反应，用于制造七氟烷CF3-CH(OCH2F)-CF3t5在本发明的一个优选的实施方案中，七氟烷CF3-CH(OCH2F)-CF3的制造包括以下步骤(a)根据如以上所述的根据本发明的方法的最优选实施方案，制造具有化学式 (I)或(II)的一种取代的丙二酸衍生物R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I)R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II)其中-X是可以通过亲核取代而被取代的离去基团。所述离去基团选自卤素，特别是氯-R1, &彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；-R3, R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；并且(c)在根据如以上所述的根据本发明的方法的反应条件下，进一步使作为中间体的所述丙二酸衍生物发生反应，用于制造七氟烷CF3-CH(OCH2F)-CF3t5在一个特别优选的方面，礼、&是H并且X是氯或氟，并且具有化学式(I)的化合物是 HOOC-CH (OCH2Cl) -COOH 和 H00C-CH (OCH2F) -C00H。在另一个特别优选的方面，R1A2是乙基基团并且X是氯或氟，并且具有化学式(I) 的化合物是 EtOOC-CH(OCH2Cl) -COOEt 和 EtOOC-CH(OCH2F) -COOEt。根据本发明用于制造中间体取代的丙二酸衍生物和用于使所述中间体反应以形成七氟烷的方法，以及它们的具体实施方案可以分批或连续进行。所述根据本发明的方法和它的具体实施方案可以在任何适合的反应器(例如高压釜)中进行。在一个具体实施方案中，根据本发明的方法进一步包括通过已知方法，例如通过蒸馏、沉淀和/或结晶，从根据在此以前披露的任何方法或它们的组合而获得的反应混合物中分离七氟烷。蒸馏，特别是分馏，优选作为分离技术来从反应混合物中从氟化氢中、从未反应的反应物(例如丙二酸衍生物和它们的取代的衍生物)以及未反应的半缩醛化合物中、从副产物(例如SOF2、醇化合物或卤代烷副产物)中分离七氟烷。典型的例子是例如KOH或 KC1。这些副产物可以消除H2O或HC1，并且可以从液体混合物中作为乙烯被分离出。本发明还涉及一种具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I)R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II)其中-X是OH或离去基团，该离去基团可以通过亲核取代而被取代并且优选选自卤素或含氧官能团，例如OTos和OTMS。-R1, &彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；-R3, R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；以上对于用于制造取代的丙二酸衍生物的根据本发明的方法所说明的定义和优选项在此同样适用。优选的取代的丙二酸衍生物是HOOC-CH(OCH2Cl) -COOH 和 HOOC-CH(OCH2F) -COOH0本发明还涉及具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物的用途R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I) R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II)其中-X是OH或离去基团，该离去基团可以通过亲核取代而被取代并且优选选自卤素或含氧官能团，例如OTos和OTMS。-R1, &彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；-R3, R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；该用途是作为用于制造七氟烷的一种中间体。优选地，使用 HOOC-CH (OCH2Cl) -COOH 或 H00C-CH (OCH2F) -C00H。因此，本发明提供了一种用于制造七氟烷的方法，其中一种取代的丙二酸衍生物具有化学式(I)或(II)被用作起始材料R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I)R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II)其中RpRyRjPR4以及X具有以上给出的含义。优选地，在根据本发明的方法中，礼、R2、R3和R4彼此相同或不同，经常独立地选自 H，任选地被至少1个卤素原子取代的C1-C4烷基，芳基基团，例如苯基。更优选地，R1, R2, R3和R4彼此相同或不同，彼此独立地是H、任选地被至少一个卤素原子取代的直链的或支链的C1-C4烷基，并且特别优选地，R1^ R2> R3和R4彼此独立地是H、各自任选地被至少1个卤素原子取代的甲基、乙基、正丙基或异丙基，非常优选地是H、各自任选地被至少1个卤素原子取代的甲基或乙基基团。最优选地，礼、&是H。X优选选自溴、氯、碘、OH、OTos或OTMS ；更优选X是氯或0H。
在一个优选的方面，礼、1 2是H并且X是0H。在另一个优选的方面，RpIi2是H并且X是氯或氟，并且具有化学式(I)的化合物是 HOOC-CH (OCH2Cl) -COOH 和 H00C-CH (OCH2F) -C00H。以下实例旨在说明本发明而非限制本发明。实例1 用于制备具有化学式(I) KOOC-CH (OCH2Cl)-COOEt的化合物的一般程序程序A 向多聚甲醛(1. 82g ； 1. 2当量)和2_羟基丙二酸二乙酯(IOg ； 1当量)的冰冷却的悬浮液中滴加5. 7ml (1. 75当量)的亚硫酰二氯和随后的3. 6ml (1. 6当量)的浓硫酸。3小时后，将该反应混合物添加至冰上并且用NaHCO3中和。用乙醚进行萃取，并且用 Na2SO4干燥生成的溶液。在除去溶剂后，获得约8g的粗产物。程序B:重复程序A，但是改用Solkane 365mfc进行萃取。获得了可比较的结^ ο表1示出了不同参数的影响；例如使用程序A，2-羟基丙二酸二乙酯的纯度对反应
选择性的影响。
2-羟基丙二酸二乙酯纯度2-羟基丙二酸二乙酯当量的量多聚甲搭当量的量亚疏醜二氯当量的量H2SO4 当量量按GC-%化合物 (I)表示的选择性100%浓度1当量1.2当量1.75当量1.6当量98%1当量1.3当量2.5当量2.6当量97%1当量1.2当量1.75当量1.6当量99%99.4%浓度1当量1.2 当量 (三噁烷)1.75当量1.6当量95.5%95%浓度1当量1.2当量1.75当量1.6当量81.5%1当量1.2当量1.75当量1.6当量94.6%1当量1.2当量2.2当量1.8当量83%1当量1.2当量1.6当量1.6当量65%1当量1.5当量1.75当量1.6当量70%1当量1.2当量2当量1.6当量45.5%1当量1当量1.75当量1.6当量74%1当量0.9当量1.75当量1.6当量74%实例2:制造七氟烷将根据实例1中的程序获得的10. Og(0. 045mol)EtOOC-CH(OCH2Cl) -COOEt溶解在 12. 5g(0. 08mol) Solkane 365mfc 中，将 1. 6g(0. 08mol)HF、21. 8g(0. 202mol) SF4 气体引入到一个Roth (罗斯)高压釜(高级不锈钢1.4571)中。从23°C升温至^°C，同时引SF4。将该高压釜加热至100°C过夜，达到最终压力60巴。冷却后，该高压釜内容物膨胀并被倒进冰水中。该有机相的GC分析显示存在七氟烷。实例3a和北制造七氟烷重复实例2，但是改用溶解在Solkane 365mfc中的含有 HOOC-CH(OCH2OH)-COOH(实例 3a)或 H00C-CH(OCH2Cl)-COOH(实例 3b)的液体介质。GC 分析示出对于实例3a和北，产物气体都含有七氟烷。
权利要求
1.一种用于制造七氟烷(CF3-CH(OCH2F)-CF3)的方法，它包括氟化具有化学式(I)或 (II)的取代的丙二酸衍生物R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I) R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II) 其中-X是OH或可以通过亲核取代而被取代的离去基团，并且它优选选自卤素或含氧官能团；-R1、&彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；-R3、R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团。
2.根据权利要求1所述的方法，其中礼、&是H。
3.根据权利要求1和2所述的方法，其中X是氯、氟或0H。
4.根据权利要求3所述的方法，其中X是氯或氟，并且礼、&是H。
5.根据权利要求3所述的方法，其中礼、&是H并且X是0H。
6.根据权利要求1所述的方法，其中R1和&是乙基基团并且X是氯或氟。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其中该氟化剂是SF4。
8.根据权利要求7所述的方法，其中取代的丙二酸衍生物与SF4的摩尔比的范围是从 1 3. 5 至 1 4. 5。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其中在范围从50°C至70°C的温度下进行该氟化。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的方法，其中该氟化的压力是从5巴至25巴。
11.一种用于制造具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物的方法 R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I)R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II) 其中-X是OH或可以通过亲核取代而被取代的离去基团；所述离去基团优选选自卤素或含氧官能团；-R1、&彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；-R3、R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；该方法是通过具有化学式(III)或(IV)的丙二酸衍生物与0-亲核体的反应而进行的R1OOC-CH(Y) -COOR2(III) R3HNOC-CH (Y) -CONHR4 (IV) 其中-Y是可以通过亲核取代而被取代的离去基团-J优选选自卤素或含氧官能团，例如 OTos 禾口 OTMS，-R1^ R2 > R3和R4如以上所定义。
12.根据权利要求11所述的方法，其中该0-亲核体是甲醛或甲醛衍生物。
13.根据权利要求11或12中任意一项所述的方法，其中在碱的存在下进行该反应。
14.一种用于制造具有化学式(VI)或(VII)的羟基取代的丙二酸衍生物的方法 R1OOC-CH(OCH2OH) -COOR2 (VI)或 R3HNOC-CH(OCH2OH) -CONHR4 (VII)，其中礼、R2, R3 和 R4 彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基，或芳基基团，该方法包括具有化学式(VIII)或(IX)的羟基丙二酸衍生物 R1OOC-CH (OH) -COOR2 (VI11)或 R3HNOC-CH (OH)-CONHR4 (IX)与 CH2-亲电体的反应，在化学式 (VIII)或(IX)中H R3和R4如以上所定义。
15.一种用于制造具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物的方法 R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I)R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II) 其中-X是可以通过亲核取代而被取代的离去基团；所述离去基团优选选自卤素或含氧官能团，例如OTos和OTMS-R1、&彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；-R3、R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；该方法包括在离去基团转移剂的存在下，具有化学式(VIII)或(IX)的羟基丙二酸衍生物 Ii1OOC-CH(OH) -COOR2 (VIII)或 Ii3HNOC-CH(OH) -CONHR4 (IX)与 CH2-亲电体的反应，在化学式(VIII)或(IX)中RpR2W3和R4如以上所定义。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中该CH2-亲电体是甲醛。
17.根据权利要求15所述的方法，其中该离去基团转移剂是亚硫酰化合物，优选是亚硫酰二氯或亚硫酰二氟。
18.一种用于制造七氟烷CF3-CH(OCH2F)-CF3的方法，它包括以下步骤(a)根据如权利要求11至14所述的方法，制造具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I) R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II) 其中-X是OH或可以通过亲核取代而被取代的离去基团；所述离去基团优选选自卤素或含氧官能团；-R1、&彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；-R3、R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团； 并且(b)在根据如权利要求1至10所述的方法的反应条件下，进一步使作为中间体的所述丙二酸衍生物发生反应，用于制造七氟烷CF3-CH(OCH2F) -CF30
19.一种用于制造七氟烷CF3-CH(OCH2F)-CF3的方法，它包括以下步骤(a)根据权利要求15至17，制造具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物 R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I)R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II) 其中-X是可以通过亲核取代而被取代的离去基团；所述离去基团选自卤素，特别是氯或氟 -R1、&彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；-R3、R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团； 禾口(b)在根据如权利要求1至10所述的方法的反应条件下，进一步使作为中间体的所述丙二酸衍生物发生反应，用于制造七氟烷CF3-CH(OCH2F) -CF3O
20.一种具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物 R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I)R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II) 其中-X是OH或可以通过亲核取代而被取代的离去基团，并且优选选自卤素或含氧官能团； -R1、&彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团；-R3、R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团。
21.具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物作为用于制造七氟烷的中间体的用途R1OOC-CH (OCH2X) -COOR2 (I) R3HNOC-CH (OCH2X) -CONHR4 (II) 其中-X是OH或离去基团，该离去基团可以通过亲核取代而被取代并且优选选自卤素或含氧官能团，例如OTos和OTMS ；-R1、&彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团，-R3、R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至 10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团。
全文摘要
一种用于制造七氟烷CF3-CH(OCH2F)-CF3的方法，它包括(a)制造一种具有化学式(I)或(II)的取代的丙二酸衍生物R1OOC-CH(OCH2X)-COOR2(I)或R3HNOC-CH(OCH2X)-CONHR4(II)，其中X是OH或可以通过亲核取代而被取代的离去基团，并且R1、R2、R3、R4彼此相同或不同，独立地选自H，任选地被至少一个卤素原子取代的、具有从1至10个碳原子的烷基，芳烷基基团，或芳基基团。(b)进一步使所述丙二酸衍生物作为中间体发生反应，用于制造七氟烷CF3-CH(OCH2F)-CF3。
文档编号C07C59/305GK102498085SQ201080040493
公开日2012年6月13日 申请日期2010年8月10日 优先权日2009年8月10日
发明者马克斯·布劳恩 申请人:苏威氟有限公司