[发明专利]二氟碘甲烷化合物和方法

说明书

本申请涉及一种由二氟碘甲烷和[1.1.1]螺桨烷合成1‑(二氟甲基)‑3‑碘双环[1.1.1]戊烷的改进方法。通过在溶剂(诸如环丁砜)和无机碱的存在下使碘化物盐与氯二氟乙酸反应来制备二氟碘甲烷，通过使1,1‑二溴‑2,2‑顺式[氯甲基]环丙烷与试剂(诸如镁、甲基锂或苯基锂)反应来合成[1.1.1]螺桨烷。

以引用方式并入优先权申请

本申请要求于2020年2月21日提交的美国临时申请序列号62/979,962的优先权，其据此全文以引用方式并入本文。

背景技术

技术领域

本申请涉及用于制备二氟碘甲烷和1-(二氟甲基)-3-碘双环[1.1.1]戊烷的方法。

背景技术

化合物二氟碘甲烷(CF₂HI或CHF₂I)已知作为可用作制冷剂、溶剂、发泡剂和推进剂的组合物中的成分。参见例如美国专利号7,083,742。传统上，其通过使二氟卡宾前体与碘化钾以Cao,P.等人，J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1994,737-738中公开的方式反应来制备。二氟碘甲烷也可用作有机合成中的化学试剂。例如，PCT公开号WO 2019/139907公开了一种使用具有改进的后处理的传统方法制备CF₂HI于戊烷中的0.15M溶液的方法，然后使该溶液与三环[1.1.1.0^1,3]戊烷(也称为[1.1.1]螺桨烷)反应以产生1-(二氟甲基)-3-碘双环[1.1.1]戊烷。期望用于制备CF₂HI的改进方法，以及用于制备1-(二氟甲基)-3-碘双环[1.1.1]戊烷的改进方法。

发明内容

现已发现，使用2,2-二氟-2-(氟磺酰基)乙酸制备二氟碘甲烷的传统方法有不一致的产率，并且使用乙腈作为溶剂可能对下游反应有害。在更大规模上，传统方法需要冗长的后处理以除去乙腈，产生相对稀释的溶液形式的二氟碘甲烷，这使进一步的反应复杂化。尽管在WO 2019/139907中公开的传统方法的改进版本代表了本领域的进步，但在实践中，所产生的相对稀释的CF₂HI溶液仍使反应放大变得复杂。使用氯二氟乙酸的替代性传统方法涉及使用化学计量的碘化铜(I)(CuI)，由于安全性、效率和废物管理，其在大规模上是不期望的。此外，据报道，当根据替代性传统方法尝试氯二氟乙酸的脱羧时，仅获得痕量的期望产物。参见Monfette,S.等人，“Continuous Process for Preparing theDifluoromethylating Reagent[(DMPU)₂Zn(CF₂H)₂]and Improved Synthesis of theICHF₂ Precursor”，Org.Process Res.Dev.,2020,24,6,1077–1083。

现在已经开发了改进的方法来解决这些和其他先前未认识到的和/或未认可的问题。各种实施方案提供一种制备二氟碘甲烷(CHF₂I)的方法，该方法包括在选择的反应条件下使碘化物盐与氯二氟乙酸反应以产生二氟碘甲烷，其中反应条件包括：

有效量的反应溶剂；

有效量的分散在反应溶剂中的碘化物盐；和

有效量的分散在反应溶剂中的无机碱。

在一个实施方案中，至少约50体积％的反应溶剂为环丁砜。在一个实施方案中，碘化物盐包括碘化钠(NaI)和碘化钾(KI)中的一种或两种。在一个实施方案中，反应条件包括在约40℃至约260℃范围内的反应温度。

各种实施方案提供一种制备二氟碘甲烷(CHF₂I)的方法，该方法包括在选择的反应条件下使碘化物盐与氯二氟乙酸反应以产生二氟碘甲烷，其中反应条件包括：