[发明专利]含氟酯及其制备方法

说明书

本专利申请根据美国法典第35篇119条(e)项要求提交于2012年6月1日的美国临时申请61/654,514和提交于2012年6月1日的美国临时申请61/654,524的优先权，出于各种目的这些临时申请均以引用方式全文并入本文。

技术领域

本公开涉及有机合成领域。具体地，本公开提供含氟羧酸酯及其制备方法。

背景技术

含氟羧酸酯具有多种用途，包括用作电化学电池如锂离子电池中的电解质溶剂。含氟羧酸酯可使用多种不同方法由各种起始物质进行生产。一种此类方法是金属羧酸盐与氟化卤代烷的反应。然而，这种反应可能涉及使用添加的催化剂或促进剂，这可能导致在最终产品中存在不想要的杂质。

例如，WO 2009/040367(Weisenhofer)描述了使用加入碘化钠作为催化剂或促进剂的金属羧酸盐与氟化卤代烷的反应合成含氟羧酸酯。所述方法的缺点在于它导致形成碘化物和/或碘杂质，这难以从最终产品中除去。为了在电化学电池如锂离子电池中用作电解质溶剂，期望高纯度的含氟羧酸酯。

因此需要期望高水平纯度的含氟羧酸酯，以及用于制备不导致最终产品中形成难以除去的或除去成本过高的杂质(例如碘化物和/或碘)的那些酯的方法。

发明内容

在一个实施例中，本文提供了制备酯的方法，包括以下步骤：

(a)提供由下式表示的羧酸的盐：

R¹COO^-M⁺

其中R¹为C₁-C₁₀烷基基团，并且M⁺选自锂、钠、钾和铯离子；

(b)提供由下式表示的氟化卤代烷：

CF₂H-R²-X

其中R²为C₁-C₁₀亚烷基基团，并且X选自Br和Cl；

(c)使(a)的盐与(b)的卤代烷在包含极性非质子溶剂的反应介质中接触以形成酯产物，其中X被盐(a)的羧酸根阴离子从卤代烷中置换；以及

(d)任选地，从反应介质中回收酯产物。

在另一个实施例中，提供了制备酯的方法，包括以下步骤：

(a)提供由下式表示的羧酸的盐：

R¹COO^-M⁺

其中R¹为C₁-C₁₀烷基基团，并且M⁺选自锂、钠、钾和铯离子；

(b)提供由下式表示的氟化卤代烷：

CF₂H-R²-X

其中R²为C₁-C₁₀亚烷基基团，并且X选自Br和Cl；

(c)在不存在参与由(b)的卤代烷形成中间体或反应性基底的任何物质的情况下，使(a)的盐与(b)的卤代烷在包含极性非质子溶剂的反应介质中接触以形成包含单酯基团的产物；以及

(d)任选地，从反应介质中回收酯产物。

在另一个实施例中，提供了制备酯的方法，包括以下步骤：

(a)提供由下式表示的羧酸的盐：

R¹COO^-M⁺

其中R¹为C₁-C₁₀烷基基团，并且M⁺选自锂、钠、钾和铯离子；

(b)提供由下式表示的氟化卤代烷：

CF₂H-R²-X

其中R²为C₁-C₁₀亚烷基基团，并且X选自Br和Cl；

(c)使(a)的盐与(b)的卤代烷在包含极性非质子溶剂且基本上不含碘或碘离子的反应介质中接触以形成包含单酯基团的产物；以及

(d)任选地，从反应介质中回收酯产物。

在另一个实施例中，本文提供了制备酯的方法，包括以下步骤：

(a)提供由下式表示的羧酸的盐：

R¹COO^-M⁺