专利名称：一种3-氟-1,3 -丙烷磺酸内酯的制备方法
技术领域：
本发明公开了ー种3-氟-1，3 -丙烷磺酸内酯的制备方法。
背景技术：
3-氟_1，3 -丙烷磺酸内酯是1，3 -丙烷磺酸内酯的衍生物，除可用作医药中间体、光亮剂、双离子表面活性剂和磺化剂外，还可以作为锂离子二次电池电解液的添加剤，用于改善电池的循环寿命，因为氟既具有负极成膜作用，又具有阻燃作用，所以电池的安全性也得到提高。但是，到目前为止还没有公开报道过エ艺简单可行、适合于エ业化生产的有关3-氟_1，3 -丙烷磺酸内酯的制备方法。所以寻求ー种エ艺简单可行、而且收率较高的制备3-氟-1，3 -丙烷磺酸内酯的方法，是现如今需要研究的课题。
发明内容
本发明的目的在于将提供一种エ艺简单可行、适合エ业化生产而且收率较高的制备3-氟-1，3 _丙烧横酸内酯的方法。为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案。所述的3-氟_1，3 -丙烷磺酸内酯的制备方法，包括如下步骤(1)使1，3 _丙烷磺酸内酯进行氯代反应，生成3-氯-1，3 -丙烷磺酸内酯；所述的氯代反应的温度为20 100°C，氯代反应所使用的氯化剂为氯气、硫酰氯或者亚硫酰氯中的ー种，所使用的引发剂为偶氮ニ异丁腈(AIBN)或过氧化ニ苯甲酰；(2)然后使3-氯-1，3 -丙烷磺酸内酯在溶剂中与氟化剂在相转移催化剂存在下进行卤素交换反应，反应温度为50 100°C，生成3-氟-1，3 -丙烷磺酸内酯；所述的溶剂为总碳数在3-8的对称结构或者不对称结构的链状或者环状碳酸酯——如碳 酸ニ甲酷、四氢呋喃或こ腈中的ー种，所述的氟化剂为NaF、KF或CsF中的ー种；所述的相转移催化剂为季铵盐、冠醚或聚こニ醇中的ー种。进ー步地，前述的ー种3-氟-1，3 -丙烷磺酸内酯的制备方法，其中在步骤(I)中，1，3 -丙烷磺酸内酯与氯化剂的摩尔比为1:1 1: 3，引发剂的加入质量为1，3 -丙烷磺酸内酯质量的0. 1% 1%;在步骤(2)中，3-氯-1,3 -丙烷磺酸内酯与氟化剂的摩尔比为1:1 1:2，溶剂的加入质量为3-氯_1，3 -丙烷磺酸内酯与氟化剂总质量的I 3倍，相转移催化剂的用量为3-氯-1，3 -丙烷磺酸内酯与氟化剂总质量的0. 1% 1%。进ー步地，前述的ー种3-氟-1，3 -丙烷磺酸内酯的制备方法，其中所述的氯化剂为硫酰氯；所述的季铵盐为苄基三こ基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中任ー种；所述的冠醚为18-冠-6、15-冠_5、环糊精中的ー种；所述的聚こニ醇的聚合度在400 2000之间。进ー步地，前述的ー种3-氟-1，3 -丙烷磺酸内酯的制备方法，其中步骤(I)和步骤(2)的反应时间分别为2 10小吋。本发明中，可将步骤(2)中得到的含有3-氟-1，3 -丙烷磺酸内酯的固体混合物在碳酸ニ甲酯或こ酸こ酯中重結晶，以得到更高纯度的3-氟-1，3 -丙烷磺酸内酷。
本发明中，上述的3-氯-1，3 -丙烷磺酸内酯可用如下化学结构式表示
权利要求
1.一种3-氟-1，3 -丙烷磺酸内酯的制备方法，包括如下步骤(1)使1，3 -丙烷磺酸内酯进行氯代反应，生成3-氯-1，3 -丙烷磺酸内酯；所述的氯代反应的温度为20 100°C,氯代反应所使用的氯化剂为氯气、硫酰氯或者亚硫酰氯中的一种,所使用的引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰；(2)然后使3-氯-1，3 -丙烷磺酸内酯在溶剂中与氟化剂在相转移催化剂存在下进行卤素交换反应，反应温度为50 100°C，生成3-氟-1，3 -丙烷磺酸内酯；所述的溶剂为总碳数在3-8的对称结构或者不对称结构的链状或者环状碳酸酯、四氢呋喃或乙腈中的一种，所述的氟化剂为NaF、KF或CsF中的一种；所述的相转移催化剂为季铵盐、冠醚或聚乙二醇中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种3-氟_1，3-丙烷磺酸内酯的制备方法，其特征在于在步骤(I)中，1，3 -丙烷磺酸内酯与氯化剂的摩尔比为1:1 1: 3，引发剂的加入质量为1,3 -丙烷磺酸内酯质量的O. 1% 1%;在步骤(2)中，3-氯-1，3 -丙烷磺酸内酯与氟化剂的摩尔比为1:1 1:2，溶剂的加入质量为3-氯_1，3 -丙烷磺酸内酯与氟化剂总质量的I 3倍，相转移催化剂的用量为3-氯-1，3 -丙烷磺酸内酯与氟化剂总质量的O. 1% 1%。
3.根据权利要求1或2所述的一种3-氟-1，3-丙烷磺酸内酯的制备方法，其特征在于所述的氯化剂为硫酰氯；所述的季铵盐为苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中任一种；所述的冠醚为18-冠-6、15-冠_5、环糊精中的一种；所述的聚乙二醇的聚合度在400 2000之间。
4.根据权利要求1或2所述的一种3-氟-1，3-丙烷磺酸内酯的制备方法，其特征在于步骤(I)和步骤(2)的反应时间分别为2 10小时。
全文摘要
本发明公开了一种3-氟-1,3-丙烷磺酸内酯的制备方法，包括如下步骤(1)使1,3-丙烷磺酸内酯在氯化剂和引发剂存在下进行氯代反应，反应温度为20～100℃，生成3-氯-1,3-丙烷磺酸内酯；(2)然后使3-氯-1,3-丙烷磺酸内酯在溶剂中与氟化剂在相转移催化剂存在下进行卤素交换反应，反应温度为50～100℃，生成3-氟-1,3-丙烷磺酸内酯。使用本发明所述的制备方法，能够在温和的条件下进行反应，反应装置及工艺简单，收率较高，能够得到高纯度的3-氟-1,3-丙烷磺酸内酯，适合于工业化批量生产。
文档编号C07D327/02GK103044384SQ20111031430
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者徐晓强, 陶荣辉, 李建中, 陈剑, 郭军 申请人:张家港市国泰华荣化工新材料有限公司