卤代的杂烯基和杂烷基官能化的有机化合物及制备这些化合物的方法技术

一种合成卤代有机化合物的方法，该方法涉及使卤代烯烃与含活泼氢的有机化合物反应，所述卤代有机化合物是例如具有与卤代烯基或卤代烷基的碳原子连接的杂原子(例如，O、N、S)的含卤代烯基和含卤代烷基的化合物，所述卤代烯烃是例如氯取代的三氟丙烯基化合物，所述含活泼氢的有机化合物是例如醇(例如，脂族一元醇、脂族多元醇或酚类化合物)、伯胺、仲胺或硫醇。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】卤代的杂烯基和杂烷基官能化的有机化合物及制备这些化合物的方法专利
本专利技术涉及将含卤代杂烯基的官能团(例如含三氟丙烯基的官能团，包括三氟丙烯基醚、三氟丙烯基硫醚和三氟丙烯基胺取代基)和含卤代杂烷基的官能团引入有机化合物的合成方法，以及通过这种方法得到的反应产物。相关技术背景含有各类取代基[特别是含有能够进一步反应(例如聚合或衍生化)或赋予有机化合物所需的物理或化学性质的官能团的取代基]的新有机化合物的制备在化学先进材料(包括电子材料和涂料)、农业和制药业一直受到高度关注。众所周知，取代的或官能化的有机化合物可以具有许多不同的最终用途，例如溶剂、单体、合成中间体、活性药物成分、农药、除草剂、络合剂等。特别具有潜在吸引力的一类有机取代基是含有卤代(例如，氟代)烯基或卤代烷基部分[例如三氟丙-1-烯基部分，对应于结构F3C-CH＝CH-，或三氟丙-2-烯基部分，对应于结构F3C-C(-)＝CH2]的取代基。同样令人感兴趣的是具有与卤代(例如，氟代)烯基部分或卤代(例如，氟代)烷基部分连接的杂原子(O、N、S)的取代基。这种类型的说明性取代基包括三氟丙烯基醚、三氟丙烯基硫醚和三氟丙烯基胺取代基。例如，这样的取代基可以对应于结构F3C-CH＝CH-X-(顺式或反式)或F3C-C(-X-)＝CH2，其中X是O(氧)、S(硫)或NR(其中N是氮，R是氢或有机部分，例如任选取代的烷基)。专利技术概述本专利技术的各种非限制性方面可概述如下：方面1：一种制备卤代有机化合物的方法，其包括使选自醇、伯胺、仲胺和硫醇的含活泼氢的有机化合物与包含碳-碳双键的卤代烯烃反应，其中碳-碳双键中的至少一个碳上被选自卤素和卤代烷基的至少一种取代基取代，以产生卤代有机化合物。方面2：根据方面1的方法，其中所述卤代烯烃包含1、2、3、4或更多个氟原子。方面3：根据方面1或2的方法，其中所述卤代有机化合物是卤代杂烯基官能化的有机化合物(例如，氟代杂烯基官能化的有机化合物，氯代杂烯基官能化的有机化合物或氯代/氟代杂烯基官能化的有机化合物)。方面4：根据方面1或2的方法，其中所述卤代有机化合物是卤代杂烷基官能化的有机化合物(例如，氟代杂烷基官能化的有机化合物，氯代杂烷基官能化的有机化合物或氯代/氟代杂烷基官能化的有机化合物)。方面5：根据方面1-4中任一项的方法，其中所述卤代烯烃具有在碳-碳双键的一个碳上取代的氟代烷基。方面6：根据方面1-5中任一项的方法，其中所述卤代烯烃具有在碳-碳双键的一个碳上取代的全氟代烷基。方面7：根据方面1-6中任一项的方法，其中所述卤代烯烃具有式(1)的结构：CX1X2＝CX3X4(1)其中X1、X2、X3和X4独立地选自氢(H)、氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)以及卤代和非卤代的C1-C20烷基，条件是X1、X2、X3和X4中的一个或多个选自氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)和卤代烷基。在其他方面，X1、X2、X3和X4都不是Br，特别是当含活泼氢的化合物是脂族醇时。在其他方面，X1,X2,X3和X4中的至少一个为Cl，并且卤代烯烃另外包含一个、两个、三个、四个或更多个氟原子。方面8：根据方面1-7中任一项的方法，其中卤代烯烃选自下组：CClF＝CH2(VCF),CH2＝CF2(VDF),CFH＝CH2,CF2＝CHF,CF3CF＝CH2,CF2＝CF2(TFE),CH2＝CHCl,CHCl＝CHCl,CH2＝CCl2,CF2＝CFCl；CF2＝CHCl,CF3CCl＝CH2,CF3CCl＝CClH,CF3CH＝CCl2,CF3CF＝CCl2,CF3CF＝CClH,CF3CCl＝CFH,CF3CCl＝CF2,CF3CCl＝CFCl,CF3CF＝CFCl,CF3CH＝CHCl,CF3CF＝CFH,CF3CH＝CF2,CF3CF＝CF2,CF3CH2CF＝CH2,CF3CH＝CFCH3,CF3CF＝CHCF3,CF3CCl＝CHCF3,CF2HCH2CF＝CH2,CF2HCH2CF＝CHCl和CF2HCH＝CFCH2Cl。方面9：根据方面1-8中任一项的方法，其中卤代烯烃与酚类化合物反应。方面10：根据方面1-8中任一项的方法，其中卤代烯烃与脂族醇反应。方面11：根据方面1-8中任一项的方法，其中卤代烯烃与脂族多元醇(多元醇)反应。方面12：根据方面1-8中任一项的方法，其中卤代烯烃与被掩蔽的脂族多元醇反应，该脂族多元醇是具有多个羟基的脂族多羟基化合物，其中至少一个羟基被封端保护且至少一个羟基为自由羟基。方面13：根据方面1-8中任一项的方法，其中卤代烯烃与伯胺或仲胺反应。方面14：根据方面1-8中任一项的方法，其中卤代烯烃与硫醇反应。方面15：根据方面1-14中任一项的方法，其中反应在碱性条件下进行。方面16：根据方面1-15中任一项的方法，其中反应在无机碱存在下进行。方面17：根据方面16的方法，其中所述无机碱选自碱金属氢氧化物和碳酸的碱金属盐。方面18：根据方面1-17中任一项的方法，其中反应在液体介质中进行。方面19：根据方面18的方法，其中所述液体介质包含一种或多种有机溶剂。方面20：根据方面19的方法，其中所述一种或多种有机溶剂选自极性非质子有机溶剂。方面21：根据方面19的方法，其中所述一种或多种有机溶剂是介电常数为2至190的极性非质子有机溶剂。方面22：根据方面1-21中任一项的方法，其中反应在相转移催化剂存在下进行。方面23：根据方面9的方法，其中所述酚类化合物具有结构Ar(OH)x，其中Ar是任选取代的芳族部分，并且x是1或更大的整数。方面24：根据方面9的方法，其中x是1、2或3。方面25：根据方面23或24的方法，其中Ar选自任选取代的苯基、任选取代的萘基和任选取代的蒽基。方面26：根据方面23-25中任一项的方法，其中Ar是被一个或多个取代基取代的芳族部分，所述取代基选自卤素、任选取代的烷基、任选取代的杂烷基、任选取代的环烷基、任选取代的杂环烷基、任选取代的烷氧基、任选取代的芳氧基、任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、氰基、任选取代的羧基、硫酸酯基、腈基和硝基。方面27：根据方面1-26中任一项的方法，其中所述含活泼氢的有机化合物和卤代烯烃在约5℃至约200℃或约20℃至约120℃的温度下反应约0.5小时至约120小时的时间。方面28：根据方面1-27中任一项的方法，其中所述含活泼氢的有机化合物和所述卤代烯烃以(含活泼氢的有机化合物的摩尔数)/x:卤代烯烃的摩尔数约为1:8至8:1的化学计量比反应，其中x＝每分子含活泼氢的有机化合物中的活泼氢数。方面29：一种式(I)所示的三氟丙烯基醚取代的芳族化合物：Ar(OCR1＝CHR2)x(I)其中Ar为任选取代的芳族部分，x为1或更大的整数，且R1为CF3且R2为H，或者R1为H且R2为C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备卤代有机化合物的方法，其包括使选自醇、伯胺、仲胺和硫醇的含活泼氢的有机化合物与包含碳-碳双键的卤代烯烃反应，其中碳-碳双键中的至少一个碳上被选自卤素和卤代烷基的至少一种取代基取代，以产生卤代有机化合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170927 US 62/563,7361.一种制备卤代有机化合物的方法，其包括使选自醇、伯胺、仲胺和硫醇的含活泼氢的有机化合物与包含碳-碳双键的卤代烯烃反应，其中碳-碳双键中的至少一个碳上被选自卤素和卤代烷基的至少一种取代基取代，以产生卤代有机化合物。


2.根据权利要求1的方法，其中所述卤代烯烃包含一个或多个氟原子。


3.根据权利要求1的方法，其中所述卤代有机化合物是卤代杂烯基官能化的有机化合物。


4.根据权利要求1的方法，其中所述卤代有机化合物是卤代杂烷基官能化的有机化合物。


5.根据权利要求1的方法，其中所述卤代烯烃具有在碳-碳双键的一个碳上取代的氟代烷基。


6.根据权利要求1的方法，其中所述卤代烯烃具有在碳-碳双键的一个碳上取代的全氟代烷基。


7.根据权利要求1的方法，其中所述卤代烯烃具有式(1)的结构：
CX1X2＝CX3X4(1)
其中X1、X2、X3和X4独立地选自氢(H)、氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)以及卤代和非卤代的C1-C20烷基，条件是X1、X2、X3和X4中的一个或多个选自氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)和卤代烷基。


8.根据权利要求1的方法，其中所述卤代烯烃选自下组：CFCl＝CH2,CH2＝CF2,CFH＝CH2,CF2＝CHF,CF3CF＝CH2,CF2＝CF2,CF＝CHCl,CF3CCl＝CH2,CF3CH＝CHCl,CF3CF＝CFH,CF3CH＝CF2,CF3CF＝CF2,CF3CH2CF＝CH2,CF3CH＝CFCH3,CF3CF＝CHCF3,CF3CCl＝CHCF3,CF2HCH2CF＝CH2,CF2HCH2CF＝CHCl和CF2HCH＝CFCH2Cl。


9.根据权利要求1的方法，其中所述卤代烯烃与酚类化合物反应。


10.根据权利要求1的方法，其中所述卤代烯烃与脂族醇反应。


11.根据权利要求1的方法，其中所述卤代烯烃与脂族多元醇反应。


12.根据权利要求1的方法，其中卤代烯烃与被掩蔽的脂族多元醇反应，该脂族多元醇是具有多个羟基的脂族多羟基化合物，其中至少一个羟基被封端保护且至少一个羟基为自由羟基。


13.根据权利要求1的方法，其中所述卤代烯烃与伯胺或仲胺反应。


14.根据权利要求1的方法，其中所述卤代烯烃与硫醇反应。


15.根据权利要求1的方法，其中所述反应在碱性条件下进行。


16.根据权利要求1的方法，其中所述反应在无机碱存在下进行。


17.根据权利要求16的方法，其中所述无机碱选自碱金属氢氧化物和碳酸的碱金属盐。


18.根据权利要求1的方法，其中所述反应在液体介质中进行。


19.根据权利要求18的方法，其中所述液体介质包含一种或多种有机溶剂。


20.根据权利要求19的方法，其中所述一种或多种有机溶剂选自极性非质子有机溶剂。


21.根据权利要求19的方法，其中所述一种或多种有机溶剂是介电常数为2至190的极性非质子有机溶剂。


22.根据权利要求1的方法，其中所述反应在相转移催化剂存在下进行。


23.根据权利要求2的方法，其中所述酚类化合物具有结构Ar(OH)x，其中Ar是任选取代的芳族部分，并且x是1或更大的整数。


24.根据权利要求23的方法，其中x是1、2或3。


25.根据权利要求23的方法，其中Ar选自任选取代的苯基、任选取代的萘基和任选取代的蒽基。


26.根据权利要求23的方法，其中Ar是被一个或多个取代基取代的芳族部分，所述取代基选自卤素、任选取代的烷基、任选取代的环烷基、任选取代的杂烷基、任选取代的杂环烷基、任选取代的烷氧基、任选取代的芳氧基、任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、氰基、任选取代的羧基、硫酸酯基和硝基。


27.根据权利要求1的方法，其中所述含活泼氢的有机化合物和卤代烯烃在约5℃至约200℃的温度下反应约0.5小时至约120小时的时间。


28.根据权利要求1的方法，其中所述含活泼氢的有机化合物和所述卤代烯烃以(含活泼氢的有机化合物的摩尔数)/x:卤代烯烃的摩尔数约为1:8至8:1的化学计量比反应，其中x＝每分子含活泼氢的有机化合物中的活泼氢数。


29.一种式(I)所示的三氟丙烯基醚取代的芳族化合物：
Ar(OCR1＝CHR2)x(I)
其中Ar为任选取代的芳族部分，x为1或更大的整数，且R1为CF3且R2为H，或者R1为H且R2为CF3。


30.根据权利要求29的三氟丙烯基醚取代的芳族化合物，其中x是1、2或3。


31.根据权利要求29的三氟丙烯基醚取代的芳族化合物，其中Ar选自任选取代的苯基、任选取代的萘基和任选取代的蒽基。


32.根据权利要求29的三氟丙烯基醚取代的芳族化合物，其中Ar是被一个或多个取代基取代的芳族部分，所述取代基选自卤素、烷基、氰基、硫酸酯基和硝基。


33.根据权利要求29的三氟丙烯基醚取代的芳族化合物，其中所述三氟丙烯基醚取代的芳族化合物选自4-氯苯基-3,3-3-三氟丙烯基醚，1,4-双(3,3,3-三氟丙烯氧基)苯，4-氟苯基-3,3,3-三氟丙烯基醚，4...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·B·陈，R·G·西夫雷，C·A·波尔茨，刘海铭，J·F·米勒，L·克拉克森，
申请(专利权)人：阿科玛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US