[发明专利]3,9-二氟-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷的制备方法

说明书

本发明公开了一种3,9‑二氟‑2,4,8,10‑四氧‑3,9‑二磷螺环[5.5]十一烷的制备方法，属于有机合成领域。将季戊四醇与三卤化磷在催化剂存在下加热反应后，蒸馏得到中间体3,9‑二卤‑2,4,8,10‑四氧‑3,9‑二磷螺环[5.5]十一烷；接着与氟化试剂反应，反应结束，降温过滤后，减压蒸馏得到3,9‑二氟‑2,4,8,10‑四氧‑3,9‑二磷螺环[5.5]十一烷。本发明采用的原料价格低廉，合成方法操作简便，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种含氟双磷螺环化合物的制备方法，具体涉及一种 3,9-二氟-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷的改进制备方法。

背景技术

3,9-二氟-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷是一种重要的电子化学品，其特殊的结构可以运用于锂电子电解液添加剂。

目前，尚未有关于3,9-二氟-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷合成报道，该化合物本身性质活泼，极易与潮气反生反应并水解，从而纯度降低。

因此，极需研发一种原材料易得，溶剂环境友好，并适合工业化生产的合成工艺方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种3,9-二氟-2,4,8,10- 四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷的制备方法。将季戊四醇与三卤化磷在催化剂存在下加热反应后，蒸馏得到中间体3,9-二卤-2,4,8,10-四氧 -3,9-二磷螺环[5.5]十一烷；接着与氟化试剂反应，反应结束，降温过滤后，减压蒸馏得到3,9-二氟-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷。本发明采用的原料价格低廉，合成方法操作简便，适合工业化生产。

本发明所述一种3,9-二氟-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷的合成方法，包括如下步骤：

1)将季戊四醇、三卤化磷、催化剂和有机溶剂混合后，反应结束蒸馏处理，得到3,9-二卤-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷；

2)3,9-二卤-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷与氟化试剂在有机溶剂中反应，反应结束除去溶剂后，减压蒸馏得到3,9-二氟-2, 4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷。

进一步地，在上述技术方案中，第一步所述催化剂选自DMF、吡啶、4-甲基吡啶或N,N-二甲基苯胺。三卤化磷选自三氯化磷或三溴化磷。

进一步地，在上述技术方案中，第一步中，季戊四醇与三卤化磷摩尔比为1:2.05-2.5，催化剂加入量为季戊四醇重量的0.5％-3％。

进一步地，在上述技术方案中，第一步反应温度为10-70℃，采用分阶段升温方式。

进一步地，在上述技术方案中，第二步中，氟化试剂选自三氟化锑、氟化铵、四正丁基氟化铵、四甲基氟化铵。

进一步地，在上述技术方案中，第二步中，3,9-二氯-2,4,8,10- 四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷与三氟化锑的摩尔比为1:0.7-0.8。

进一步地，在上述技术方案中，第二步中，3,9-二氯-2,4,8,10- 四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷与氟化铵、四正丁基氟化铵或四甲基氟化铵的摩尔比为1:2-2.5。

进一步地，在上述技术方案中，第一步和第二步中，反应溶剂均自甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷或环丁砜。

进一步地，在上述技术方案中，两步反应均在惰性气体保护下进行。

本发明3,9-二氟-2,4,8,10-四氧-3,9-二磷螺环[5.5]十一烷的合成方法，其合成路径如下：(以与三氯化磷反应为例)